2700. gads. Robots VALL-E (saīsināts no Visuma Atkritumu Laukā Lādētājs - Efektīvais) aizvada savas dienas veicot vienu un to pašu vienmuļo darbu, kuram viņš bija konstruēts un ieprogrammēts. Tas turpinās līdz tam brīdim, kad uz Zemes ierodas neparasts robots IEVA, kurai VALL-E seko līdzi aizraujošā kosmiskā ceļojumā pāri visai galaktikai, lai atrastu savas dzīves īsto aicinājumu.

Otrā pasaules kara beigās, pateicoties slepenai kosmosa programmai, nacistiem ir izdevies aizbēgt uz Mēness tumšo pusi. Tur, 70 gadu laikā, viņi ir uzbūvējuši gigantisku kosmosa cietoksni un attīstījuši kosmosa kuģu floti, lai kādu dienu ar triumfu atgrieztos uz Zemes...