В далеком будущем Земля превратилась в огромную свалку, непригодную для жизни. Человечество покинуло родную планету, оставив после себя лишь горы мусора и роботов-уборщиков. Со временем почти все машины вышли из строя, но один из них, ВАЛЛ-И, продолжает свою работу. День за днем он методично очищает планету, а в свободное время собирает интересные находки — от лампочек до старых кассетных плееров.

Однажды на Землю прибывает космический корабль, выпуская на поверхность современного исследовательского робота — ЕВУ. Ее миссия — найти признаки жизни. ВАЛЛ-И, очарованный загадочной незнакомкой, показывает ей свое самое ценное сокровище — крошечное зеленое растение. Так начинается их невероятное путешествие, которое приведет их далеко за пределы Земли.

На пути к новой надежде для человечества они столкнутся с опасностями, но их связь и преданность друг другу помогут преодолеть любые преграды и открыть новую страницу в истории Вселенной.