انسان ها هفتصد سال پیش زمین را که به خاطر شدت آلودگی دیگر جایی برای زندگی نیست، ترک کرده اند و وال ای آخرین ربات باقی مانده بر روی زمین است که روزهای خود را با هدف پاکسازی کره زمین می گذراند و زباله ها را جمع آوری می کند.
وال ای که سالهای سال بر روی زمین تنها بوده، همیشه با خود فکر می کند که ای کاش می توانست دوست و همراهی داشته باشد تا اینکه انسان ها یک ربات جدید را برای ماموریت به زمین می فرستند و این آغازی می شود بر دوستی پر ماجرای این دو ربات.