La película presenta un futuro distópico en el que la Tierra se ha vuelto inhabitable debido a la contaminación. El robot Wall-E es el único que queda limpiando el planeta. Cuando llega la robot Eva para investigar si la Tierra es habitable de nuevo, Wall-E se enamora de ella. Eva encuentra una planta viva y entra en modo de hibernación. Wall-E la lleva a la nave espacial Axioma, donde los humanos viven en forma sedentaria. La planta indica que la Tierra puede volver a ser habitada