Nakon što je stotinama godina radio ono za što je napravljen, Wall-E (kratica od Waste Allocation Load Lifter Earth-Class) otkriva novu svrhu u svom životu kad upozna istraživačkog robota EVE. EVE je upravo saznala da je Wall-E slučajno pronašao način kako spasiti budućnost naše planete i odlazi natrag do ljudi kako bi ih obavijestila o tome. U međuvremenu, Wall-E kreće u potragu za EVE kroz cijelu galaksiju i vodi nas u najzabavniju avanturističku komediju koju smo ikada imali priliku vidjeti.
Mali svemirski brod Palomino luta svemirom tražeći izgubljenu posadu sa zalutalog broda Cygnus. Uskoro pronalaze Cygnus, no on se nalazi na užasnoj lokaciji na samom rubu Crne rupe, koja prijeti da ga usiše. Ipak, odluče sletjeti, dijelom i stoga jer su im potrebni sitni popravci na vlastitu brodu. Na Cygnusu međutim pronalaze sablasnu atmosferu: nastanjen je vojskom robota, humanoidnim radnicima i kompjutorima, kojima upravlja jedan jedini živi čovjek doktor Hans Reinhardt (Maximilian Schell), znanstvenik koji je poznavao Kateina oca.