텅 빈 지구에 홀로 남아 수백 년이란 시간을 외롭게 일만 하며 보내던 월-E (WALL-E: Waste Allocation Load Lifter Earth-Class, 지구 폐기물 수거-처리용 로봇). 그런 그가 매력적인 탐사 로봇 ‘이브’와 마주친 순간, 잡동사니 수집만이 낙이던 인생에도 소중한 목표가 생긴다. 이브는 지구의 미래를 결정할 열쇠가 우연히 월-E의 손에 들어간 사실을 알게 되고, 고향별로 돌아갈 날만 애타게 기다리는 인간들에게 이를 보고하기 위해 서둘러 우주로 향한다. 한편 월-E는 이브를 뒤쫓아 은하를 가로지르며, 스크린 사상 가장 짜릿한 상상이 넘치는 어드벤처를 선사한다. 이제껏 꿈에서도 볼 수 없었던 미래 세계를 배경으로 우주에서 펼쳐지는 월-E의 환상적인 모험! 애완용 바퀴벌레, 용맹스럽지만 어딘가 나사가 빠진 듯한 사회 부적응 로봇 군단 등 일련의 유쾌한 캐릭터들이 여기에 동참한다.