Há 700 anos, os humanos abandonaram a Terra, mas sonham voltar um dia. Para trás, ficou apenas WALL•E que após centenas de anos, sozinho, a fazer o que foi programado para fazer, descobre um novo sentido na sua existência quando conhece uma atraente robô chamada EVA.

EVA apercebe-se que WALL•E tropeçou, sem saber, na resolução para o futuro da Terra, e corre de volta ao espaço para contar as suas descobertas aos humanos.

Entretanto, WALL•E persegue EVA pela galáxia numa das mais divertidas e criativas comédias de aventura alguma vez criadas para o grande ecrã, pelos mesmos humanos responsáveis por À Procura de Nemo, Carros e The Incredibles - Os Super-Heróis.