A história tem início no ano de 2700]. Na trama, o mundo foi soterrado pelo lixo da humanidade. Sem alternativas, os humanos tiveram a idéia de partir em um cruzeiro galáctico de luxo na estação espacial Axiom e criaram um grupo de robôs para recolher o lixo que os seres humanos espalharam pela Terra. A idéia era de retornar em 5 anos, porém algo aconteceu e eles nunca mais retornaram. Essas máquinas identificadas como WALL•E (W'aste Allocation Load Lifters - Earth Class,em português,Elevador de Detritos-Classe Terra) não suportam as condições precárias em que se encontra o planeta e acabam deixando de funcionar.
Nesse espaço de tempo, o pequeno WALL•E desenvolveu consciência e personalidade. Seu interesse pela cultura de um povo que ele nunca encontrou só cresceu, assim como seu respeito pela vida, que ele conhece apenas na forma de um eventual broto ou sua companheira, uma baratinha de estimação, Spot. Mas num dia como tantos outros, chega dos céus uma nave. WALL•E recebe a visita de EVA(Examinadora de Vegetação Alienígena), uma nova espécie de robô, enviada ao planeta para cumprir uma rápida missão de procurar exemplares vegetais vivos. A felicidade do personagem, porém, dura pouco e, quando EVA é chamada de volta à estação espacial Axiom, WALL-E agarra a nave que a transporta para seguí-la.
