Dönemin özellikle tasarımıyla öne çıkan otomobillerinden olan bir DeLoranın içine gizlenmiş icat, Martyi yanlışlıkla 50lere geri götürür. Sorumsuz delikanlı bu gösterişsiz Amerikan kasabasında bir kazaya yol açar ve müstakbel anne ve babasının tanışmasına engel olur. Böylece kendisi de hiç doğmamış olacağı için bu durumu düzeltmesi gerekmektedir. Ama hayat sandığından daha karmaşıktır ve sorumluluk kelimesinin anlamını öğrenmek zorundadır.

Harap edilmiş, kirli ve kuru bir dünyadayız. Yüz yıllar önce bütün insanlar, çevrenin kesintisiz suistimali yüzünden yaşanamaz hale gelen dünyayı BnL isimli bir mega şirketin inşa ettiği uzay gemileri ile terk etmiştir.Bu dünyayı temizlemekle yükümlü robotların halen çalışan tek üyesi Wall-E’nin (Waste Allocation Load Lifter – Earth class) çöp toplamak ve düzenlemekle dolu monoton iş gününü izliyoruz. Geçen 700 sene içinde kendine ait bir kişilik üreten Wall-E, günün sıkıcılığını ilginç bulduğu eşyaları toplayarak ve tek arkadaşı hamam böceği ile oynayarak dindirir. Wall-E, işten dönünce akşamlarını Hello Dolly’nin VHS kopyasını izleyerek ve umutlu gözlerle (veya dürbünlerle) uzaya bakarak geçirmektedir. Amacı, bir gün başka bir robota aşık olmak ve filmde gördüğü el tutuşma sahnesini o robotta denemektir...