In einer fernen Zukunft haben die Menschen die Erde längst verlassen und leben in einem überdimensionalen Raumschiff im Weltall, während Roboter die Unmengen Müll, die die Menschen auf der Erde hinterlassen haben, für sie aufräumen. Inzwischen ist WALL·E der einzige noch funktionsfähige Roboter auf dem Planeten und hat ein eigenes Bewusstsein entwickelt. Jeden Abend sieht er sich auf seinem iPod den Klassiker "Hello, Dolly" an und lernt so, dass jeder sich verlieben kann. Als plötzlich ein hübscher Roboter namens EVE auf der Erde auftaucht, hat auch WALL·E seine Angebetete gefunden. Doch EVE ist voll auf ihre Mission fokussiert: Sie soll herausfinden, ob es auf der verschmutzten Erde wieder Leben gibt. Als sie tatsächlich in der Sammlung von WALL·E eine lebende Pflanze entdeckt, wird EVE prompt zurück ins Weltall beordert. WALL·E hört auf sein Roboterherz und folgt ihr...