不知什麼時候起，地球到處充滿了垃圾。「大賣家」公司提出一個旅遊清理二合一計畫，人類紛紛參加「大賣家旅行團」至外太空旅遊；大賣家則派遣許多機器人負責清理地球，想恢復地球原貌，但地球實在太髒了。
這個計畫延續了七百年，最後僅剩下主角瓦力(WALL．E)沒有報廢，在地球繼續進行他的工作！
七百年來，瓦力住在廢棄的鐵皮貨櫃中，每天除了處理永遠清理不完的垃圾之外，最大的樂趣就是在垃圾堆中找尋奇特的東西，也因此他對製造他的人類愈來愈好奇。
而這時，一名女性機器人伊芙(EVE)被派來調查地球的環境現況，並且找尋一件東西……原本渴望同伴，生活毫無意義的Wall-E，因EVE的出現而有了改變……