تدور أحداث الفيلم حول الروبوت وول-ي، وهو روبوت مُصمم لتنظيف الأرض المهجورة والمغطاة بالنفايات في المستقبل البعيد. يقع وول-ي في حب روبوت آخر إسمها إيف، فيتبعها إلى الفضاء الخارجي في مغامرة تُغير مصير جنسه والجنس البشري. يُظهر كل من الروبوتين مظاهر من حرية الإرادة والمشاعر، التي تتطور مع تقدم أحداث الفيلم.
عندما تصل آن وزوجها جورج وابنها جورجي إلى منزل عطلتهم ، يزورهم زوج من الشباب المهذبين واللطفاء على ما يبدو. مسلحين بابتسامات حلوة مخادعة وبعض مضارب الجولف ، شرعوا في ترويع وتعذيب العشيرة المتماسكة ، ومنحهم حتى اليوم التالي للبقاء على قيد الحياة.
سام ويتويكي يترك الأوتوبوت وراءه ليحيا حياة طبيعية. ولكن عندما يمتلئ عقله بالرموز المبهمة ، يستهدفه الديسيبتيكون ويتم جره مرة أخرى إلى حرب المحولات.