Wall-E handler om kjærlighet, ensomhet og lengsel som personifisert i vår søte helt Wall-E selv. Han har slitt i hundrevis av år på en forlatt og miljømessig ødelagt Jorden hvor hauger av søppel og vrakverk stables så høyt som himmelen. Wall-E er, i bunn og grundig, en søppelkonsolider som har fått i oppgave å organisere og komprimere disse tårnhøye søppelhauger i et meningsløst forsøk på å rense opp avfallet og overflødigheten som har ødelagt livet og tvunget menneskene til å forlate planeten. Filmens åpningsscener forteller brilljant historien om Jordens undergang samtidig som Wall-E gjør sin daglige rutine. Det er helt tydelig at Wall-E er den siste overlevende roboten av sin art, da hans nå nedbrutte brødre er spredt utover det øde landskapet. Heldigvis gir de de riktige delene for å hjelpe Wall-E med å reparere seg selv kontinuerlig. Det er også tydelig på dette punktet at Wall-E sine hundreårs ensomhet har tillatt ham å utvikle en personlighet. Hans eneste venn er en latterlig søt kakerlakk som fungerer som hans kjæledyr og følger ham rundt mens han stabler søppel og samler småtterier fra ruinerne. Wall-E er en nysgjerrig liten fyr og han har gjort sin improviserte «hytte» til et gigantisk utstillingsvindu for sine kjære småting. Wall-E har også klart å utvikle en kjærlighet til musikk og tilbringer hver kveld med å se sin gamle videofilm av Hello, Dolly! mens han lærer filmens danse-rutiner. Selvfølgelig er det mer til Wall-E enn hans nysgjerrighet på disse rare menneskelige småtingene. Han har utviklet en lengsel etter selskap.