本作的故事背景设定在了差不多7个世纪以后的地球，人类被迫离开自己的母星移居太空船过活，当然这并不是由于什么来自地外文明的威胁，罪魁祸首是不断制造垃圾的人类自己。玩家在游戏中可以分别扮演两个角色：被派往地球进行无穷无尽的垃圾处理工作的Wall-E和奉命前往地球进行勘察的女性机器人Eve无论扮演哪一个角色，玩家的目标都只有一个，那就是从扭曲和混乱中拯救地球。