在未来的地球，人类因为过度的污染和垃圾，而不得不撤离地球，前往巨型太空船居住。
地球变成了一个垃圾场，只有一批垃圾处理机器人留下，负责清理垃圾。
小机器人瓦力，就作为其中一员，长久的执行着任务。
故事的开篇，其他同型号的机器人基本上都坏了。
瓦力像一个拾荒人一样，在地球这个巨大的垃圾场中，处理垃圾，挑选自己觉得有趣有用的东西。
瓦力是老式机器人，按理说只是靠程序决定行为。
然而因为长期的独立运行，他的个人处理核心产生了一些异样。
瓦力在长期的生活中，学会了看电视，这是它从挑选的垃圾中，组装出的电视机。
他通过过往的电视节目，了解以前的人类文明，并逐渐萌发出情感。
瓦力孤独地工作着，每天都会找到一些有趣的物品，收藏在他的家里。
尤其是一棵小植物，他把它看作是生命的象征。
电影的前面这一小段，就是在描述瓦力的工作和生活。
这段剧情完全没有人声，就像是一个默片一样，一个不好，就会让人觉得枯燥。
但皮克斯把它做得很有趣，小瓦力每次的拾荒过程，就像是一次冒险。
在瓦力家中，四到五分钟的戏，导演极为出色的把瓦力这台机器的人性给建立起来。
他就像个人类年轻人一样，拥有丰富的情感。
喜欢收集新鲜的小玩意，有强烈的好奇心，各种孩子气，喜欢用ipod听音乐，一样向往爱情。
接下来，一个偶然的机会中，一艘来自太空的航天船，送来了一个名为伊娃的，高级探测机器人。
也就是女主角。
伊娃是太空飞船派来地球，寻找绿色植物的搜寻机器人。
瓦力和伊娃相识，孤独了几百年的机器人，好像又充满了活力，开始带着伊娃四处参观。
忽然间，沙尘暴袭来，瓦力带着伊娃回到了自己的住处。
然后开始向她展示，他在地球上收集的各种宝贝。
伊娃也是一个拥有自我意识的机器人，对瓦力的藏品有着好奇心，两个机器人还一起看人类的歌舞电影，并照着里面的样子，学着一起跳舞。
瓦力有些操之过急，想要拉伊娃的手，却被无情拒绝。
被拒绝的瓦力只好使出杀手锏，向伊娃展示自己最珍贵的收藏，那一株植物。
这正是伊娃搜寻的目标。
伊娃将青草收到了自己体内，然后就开始休眠，等待着宇宙飞船将自己接回去。
瓦力不知道对方陷入了休眠。
以为是病了，自己有责任照顾她。
这一段拍的很浪漫，瓦力将伊娃拖到外界晒太阳，陪着伊娃一起等待。
其间，帮她遮风挡雨，带着她流浪，看夕阳。
飞船按照预定程序，将伊娃收回，瓦力不想让她离开，也跟着上了飞船。
场景由荒芜的地球，到了绝美的太空景观。