Etter hundrevis av ensomme år med å gjøre det han var bygd for oppdager WALL-E (forkortelse for Wankelmotor-Avfalls-Last-Løfter-Ekspert) en ny livsoppgave når han møter en blank robotsonde ved navn EVA. EVA innser at WALL-E helt tilfeldig har funnet nøkkelen til planetens framtid, og skynder seg ut i rommet igjen for å vise det hun har funnet til menneskene (som venter spent på å høre at det er trygt å dra hjem). Men WALL-E følger etter EVA gjennom galaksen og drar med det i gang den mest spennende og fantasifulle eventyrkomedien som noen gang er vist på kino.