เรื่องราวเกิดขึ้นในอนาคตอันไกลโพ้น เมื่อโลกถูกทิ้งร้างและเต็มไปด้วยขยะ Wall-E (ชื่อย่อจาก Waste Allocation Load Lifter: Earth-Class) เป็นหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อทำหน้าที่เก็บขยะและทำความสะอาดโลก แต่ว่า Wall-E ได้ใช้ชีวิตเดียวดายมาเป็นเวลานานจนกลายเป็นหุ่นยนต์ที่มีอารมณ์และจิตใจ เขามีความอยากรู้อยากเห็นและสร้างความสัมพันธ์กับสิ่งต่าง ๆ รอบตัว
วันหนึ่ง Wall-E พบกับ Eve หุ่นยนต์สำรวจจากยานอวกาศที่ถูกส่งกลับมายังโลกเพื่อตรวจสอบว่ามีสัญญาณของชีวิตอยู่หรือไม่ Wall-E ตกหลุมรัก Eve และช่วยเหลือเธอในการค้นหาพืชที่มีชีวิตอยู่ ซึ่งเป็นสัญญาณว่าโลกอาจมีความหวังในการฟื้นฟู
