Действие происходит в далёком будущем, человечество настолько загрязнило свою планету, что им пришлось покинуть её. Робот Валл·и – сборщик мусора - каждый день добросовестно исполняет свою работу и старается отчистить Землю. Однако Валл·и осталось не долго трудиться на благо планеты, потому что приключения и любовь всегда где-то рядом...

Энди уезжает учиться в колледж, а его игрушек отправляют в детский садик, где маленькие дети обращаются с ними небрежно. К компании друзей-игрушек пресоединяются Барби и Кен, их ждут новые приключения и трудные испытания.