จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามนุษย์ต้องทิ้งโลกไป แล้วมีคนบางคนลืมปิดสวิตช์หุ่นยนต์ตัวสุดท้ายบนโลก?
หลังจากหลายร้อยปีแห่งความโดดเดี่ยวของภาระกิจที่เขาถูกสร้างมาโดยเฉพาะ นั่นก็คือการเก็บกวาดโลก เพราะโลกเต็มไปด้วยขยะและมลพิษ จนมนุษย์ต้องอพยพไปอาศัยอยู่บนสถานีอวกาศนอกโลกชั่วคราว วอลล์-อี (ซึ่งชื่อของเขาย่อมาจาก ผู้เก็บกวาดและจัดเก็บขยะบนโลก) ไม่เคยรู้มาก่อนเลยว่านอกโลกยังมีสิ่งมีชีวิต และหุ่นยนตร์อีกมากมาย เหตุการณ์ที่น่าตื่นเต้นที่เกิดจากการ ได้ค้นพบเป้าหมายใหม่ในชีวิต (นอกเหนือจากการสะสมของจุกจิก) เมื่อเขาได้เจอกับหุ่นยนต์สำรวจสาวแสนแวววับชื่อ อีฟ การเดินทางท่องกาแลคซี่ของเขาและอีฟ ที่ทำให้เกิดการผจญภัยเหนือจินตนาการ เรื่องราวที่น่าตื่นเต้น โดยมีความลับของอนาคตโลกเป็นปริศนา มีความรักของเพื่อนเป็นแรงผลักดัน
นอกจาก วอลล์-อีแล้ว ยังมีผู้ร่วมเดินทางผจญภัยข้ามห้วงกาแลคซี่เหนือจินตนาการไปด้วยกันกับเขา ไม่ว่าจะเป็นแมลงสาบที่เป็นสัตว์เลี้ยงของเขา และเหล่าหุ่นยนต์หมดสภาพอีกนับสิบ