Einzig der kleine WALL·E ist auf der Erde zurückgeblieben, die durch Umweltverschmutzung unbewohnbar geworden ist. Der Roboter muss den Abfall der Menschen aufräumen. Eines Tages entdeckt er im Müll ein kleines Pflänzchen, und plötzlich taucht mit EVE ein weiterer Roboter auf.
In einer fernen Zukunft ist die Erde aufgrund des Massenkonsums und der daraus resultierenden Vermüllung unbewohnbar geworden. Die Menschen haben den Planeten längst verlassen und leben in autarken Raumschiffen. Ursprünglich sollte ein Heer von Müllrobotern die Erde aufräumen. Für den Fall, dass die Menschen einmal zurückkehren. Nach Jahrhunderten ist nur noch WALL·E übrig geblieben. Als er mitten im Müll eine Pflanze findet, überschlagen sich die Ereignisse. Mit EVE taucht ein neuer Roboter auf. WALL·E verliebt sich sogleich in EVE, die jedoch zunächst kein Interesse an ihm zeigt.
«In den ersten vierzig Minuten von WALL·E gibt es kaum Dialoge und erscheinen fast keine menschlichen Figuren. Es ist ein filmisches Gedicht von solchem Witz und solcher Schönheit, dass es eine Weile dauern kann, bis man seine dunkleren Implikationen begreift. (…) Wir haben uns daran gewöhnt, von Pixar Überraschungen zu erwarten, aber dieser Film betritt sicherlich Neuland. (…) Er ist zweifellos eine ernsthafte (und auch keineswegs simple) ökologische Parabel, aber er ist auch eine entwaffnend süsse und einfache Liebesgeschichte, die in ihrer emotionalen Reinheit an Chaplin erinnert. Auf einer anderen Ebene ist der Film ein Zitatefest, mit Verweisen auf 2001, ALIEN und WALALCE AND GROMIT.» (A. O. Scott, «The New York Times»)