公元2700年，人类文明高度发达，却因环境污染与垃圾泛滥，地球不再宜居。人类乘坐飞船开启宇宙漂泊之旅，委托Buynlarge公司清理地球垃圾，该公司派出名为WALL·E(地球废品分装员)的机器人执行任务。时光流转，恶劣环境致使大批WALL·E损坏，仅存一个仍坚守岗位。漫长岁月赋予它意识，它收集宝贝、爱看老歌舞片，还有蟑螂相伴。直至一艘宇宙飞船降临，带来先进的植物探测机器人伊娃，打破了它平静且一成不变的生活，也由此拉开一场冒险的序幕。