Uurastettuaan vuosisatoja ypöyksin siinä tehtävässä, mihin se oli alun perin rakennettu, WALL-E (lyhenne sanoista Wattipää Automaatti Likasyöppö Lastari - Ekokone) löytää elämälleen uuden tarkoituksen (krääsän keräämisen lisäksi), kun se tapaa viehättävän etsintärobotin nimeltä EVA. EVA hoksaa pian, että WALL-E on huomaamattaan keksinyt ratkaisun, jolla voidaan pelastaa planeetan tulevaisuus, ja kiiruhtaa kertomaan uutisen ihmisille (jotka ovat kärsimättömästi odottaneet sanaa siitä, olisiko kotiin jo turvallista palata). Samaan aikaan WALL-E etsii EVA:a ympäri galaksia ja tulee käynnistäneeksi yhden elokuvahistorian jännittävimmistä ja mielikuvituksellisimmista seikkailukomedioista.

Tulevaisuuteen sijoittuva tarina kertoo hedonistisesta ja utopistisesta yhteiskunnasta, jossa kukaan ei elä yli 30-vuotiaaksi. Viranomaiset ovat päättäneet, että sen vanhemmaksi kukaan ei saa tulla. Toisinaan kupoliin rakennetusta kaupungista yritetään paeta tarkoituksena löytää Pyhätöksi kutsuttu turvapaikka kaupungin ulkopuolelta - näitä karkureita kutsutaan juoksijoiksi. Juoksijoita jahtaavat kuolemanpartiot - poliisit joita kutsutaan nukkumateiksi. 29-vuotias Sandman Logan 5 on nukkumatti, mutta kieltäytyy uskomasta, että myös hänen elämänsä on pian lopussa. Hän saa kaupungin toimintaa ohjaavalta tietokoneelta tehtäväkseen tekeytyä juoksijaksi ja etsiä Pyhättö kaupungin ulkopuolelta. Hänen onnistuu saada liittolaisekseen nuori Jennifer 6 ja hänen avullaan soluttautua juoksijoiden joukkoon. Jennifer 6:n kanssa hän pakeneekin lopulta kaupungista ja löytää ulkomaailman, villin luonnon.

Tohtori Alex Harris on aikansa tekoälynero ja kehittelee tietokoneita, joiden mahdollisuudet ovat rajattomat. Harrisin uusin tekoäly alkaa kehittää itseään ja lopulta tämä Proteus IV -systeemi alkaa kapinoida. Proteus haluaisi itse kysyä ja tutkia asioita, mutta Harris painottaa tietokoneelle, että hänen tarkoitus ei ole esittää kysymyksiä. Eräänä iltana tietokone kertoo Harrisille, että haluaisi päästä "itse" pois koneesta. Tohtori huomaa ettei enää hallitse elektronisia hirviöitään ja päättä sulkea sen, mutta Proteus ehtii tunkeutua yöllä Harrisin talon keskustietokoneeseen. Aamulla Harrisin vaimo Susan herää ja on lähdössä töihin, kun huomaa että ei pääse talosta ulos: Proteus on vallannut talon, eikä päästä Susania lähtemään talosta mihinkään. Sitten Proteus kertoo todellisen syyn Susanin vangitsemiseen: Hän haluaa, että Susan synnyttää hänelle lapsen. Tietokoneiden ajattelukyky on ylittänyt tutkijoiden ajattelukyvyn. Koneiden ja ihmisten välistä rajaa ei ole.

Vuonna 2000 perinteiset käsiaseet on kielletty ja lainvartijat kantavat ultraäänipistooleita, joiden osuma ei tapa. Budjettileikkaukset ovat johtaneet myös siihen, että perinteiset vankeusrangaistukset on korvattu syväjäädytystuomioilla, joista herättyään rikolliset jatkavat tekojaan entiseen malliin. Kun San Antonion pormestari salamurhataan, tarvitaan kriittisessä tilanteessa uuden ihmeauto Knight 4000:n, KITTin seuraajan, apua.

Michaelilla on sekä vaimo että lapset, mutta elämä tuntuu silti raskaalta. Kunnes hän löytää salaisen paikan, joka tarjoaa ratkaisun: seksibotit. Ne on ohjelmoitu tietämään tarkalleen mitä haluat ja mitä niiltä odotetaan.