En un futuro distante, la Tierra se ha convertido en un planeta inhóspito y cubierto de basura debido al consumo desmedido de los humanos. Un pequeño robot llamado Wall-E es el último de su tipo, diseñado para limpiar y compactar los desechos restantes. Pasando sus días en este yermo, Wall-E desarrolla una curiosidad insaciable, coleccionando objetos encontrados y observando viejas películas de amor, lo que despierta en él un anhelo por conexión y compañía.
Un día, Wall-E descubre una planta viva entre los escombros, un hallazgo que simboliza esperanza y renacimiento. Su vida da un giro inesperado cuando una nave espacial aterriza en la Tierra y de ella sale Eve, un elegante robot explorador enviado para buscar signos de vida. Wall-E se enamora de Eve a primera vista, y tras varias cómicas y entrañables interacciones, logra ganarse su atención.
Cuando Eve recoge la planta y se la lleva de regreso a la nave, Wall-E decide seguirla en una aventura intergaláctica. Juntos, se embarcan en un viaje que cambiará el destino de la humanidad. A lo largo del trayecto, Wall-E y Eve se enfrentan a desafíos inesperados y a la resistencia de un sistema automatizado que ha mantenido a los humanos en un estado de apatía. Lo que comienza como una historia de amor entre robots se convierte en una poderosa reflexión sobre el cuidado del planeta y la importancia del amor, la amistad y la acción colectiva. ¿Lograrán nuestros héroes devolver la vida a la Tierra?