У 2100-х роках мегакорпорація Buy 'n Large взяла під контроль всю сферу економічних послуг на Землі. Через велику кількість відходів планета стає непридатною для життя. Намагаючись врятувати людство, Buy 'n Large вивозить його у космос на борту гігантського корабля «Аксіома». На очищення планети кинуті тисячі роботів ВОЛЛ-І, але через сімсот років у робочому стані залишається лише один ВОЛЛ-І. Одного разу на планету прилітає EVE (Extraterrestrial Vegetation Evaluator) — робот, надісланий з «Аксіоми» для пошуку рослинного життя. ВОЛЛ-І закохується у неї, але незважаючи на всі його зусилля, головним для EVE залишається її програма.
