Acţiunea are loc la aproximativ un an de la întâmplările filmului original, Finding Nemo, şi îi are ca participanţi pe Marlin, Nemo şi Gaşca din Acvariu, printre alţii. Locul peripeţiilor lor va fi de data aceasta lungul coastei californiene....
E anul 2700, iar Pământul e acoperit de gunoaie, ca urmare a secolelor de consumerism nesăbuit. Oamenii au plecat de pe Terra lăsând aici mici roboţi a căror sarcină este să facă planeta iarăşi locuibilă. Micul Wall-E a rămas singurul robot activ....