Sau hàng trăm năm bị bỏ quên và sống cô độc một mình trên Trái Đất, chú robot WALL•E đã khám phá ra mục tiêu sống mới của cuộc đời mình (bên cạnh công việc thu gom những thứ đồ lặt vặt đến nhàm chán mỗi ngày) kể từ khi gặp gỡ cô robot dò tìm thế hệ mới EVE. Thực ra thì, EVE được gửi trở về Trái Đất để thăm dò rằng nơi đây an toàn để con người có thể trở về ngôi nhà xưa của mình, và vì vậy, EVE phải quay trở về ngay lập tức. Theo chân EVE, WALL•E và chú gián bạn cậu cùng đội ngũ những chú robot bị làm sai chức năng quả cảm đã có một cuộc du hành vào thiên hà cực kì sinh động và vui nhộn…
