Человечество, давно улетевшее в космос, оставило на земле маленького робота ВАЛЛ-И, который по сей день продолжает прилежно трудиться в гордом одиночестве, расчищая завалы мусора. Но скоро всё в его жизни изменится
Человечество, окончательно замусорив свою планету, много-много лет назад улетело в космос. На Земле остался лишь один робот ВАЛЛ-И (Вселенский Аннигилятор Ландшафтный Легкий — Интеллектуальный), который по сей день прилежно трудится в гордом одиночестве, расчищая завалы мусора.
Маленький робот собирает коллекцию всяких безделушки, типа кубика Рубика, лампочки и ручного таракана. В свободное время смотрит по видеомагнитофону кассету с фильмом "Хэлло, Долли!". Всё бы хорошо, но ВАЛЛ-И, робот с невероятно развитой фантазией, время от времени чувствует себя одиноким.
Но однажды всё в его жизни меняется, когда ВАЛЛ-И влюбляется в робота ЕВУ, посланную на поиски планеты, пригодной для жизни людей.