29世紀。地球の大気圏は、煤けた雲状のスモッグに覆われていた。荒れ果てた地上はゴミの山。そこには、人間はおろか生物や植物の気配すらなかった……。無人の高層ビル群と、ゴミの塊を積み重ねてできたタワーの間を縫うように、一台の小さなロボットが移動している。彼の名はウォーリー。地球に残された最後のロボットだ。ゴミをキューブ型に圧縮、それを積み上げ、地球をキレイに片付けることが彼の任務だった。たったひとりで働き続け、既に700年という時が流れていた。ウォーリーは、ゴミの中から古い玩具や食器、指輪ケース、ライターなど、“宝物”を見つけては、住まい代わりのトレーラーに持ち帰ることを楽しみとしていた。いちばんのお気に入りはミュージカル映画「ハロー・ドーリー」のビデオで、主人公を真似て踊ったり、歌ったり…。しかし、男女が手を握るロマンティックな場面では決まって寂しい気持ちになるのだった。そんなある日、巨大な宇宙船が空から降りてきて、中から真っ白に輝くロボットが現れる。彼女の名はイヴ。まるで天使のようなイヴにウォーリーは一目で恋をした。しかし、懸命に何かを探しているイヴは、彼を相手にしようとはしない。数日後、猛烈な砂嵐が二人を襲った。ウォーリーはイヴを自分のトレーラーへと導き、そして数々の“宝物”をイヴに見せる。そのいくつかに興味を持ったイヴは、次第にウォーリーとも打ち解けていった。ところが、ウォーリーがとっておきの宝物である小さな植物をイヴに見せると、彼女の身体から放たれた光線が植物を包み込んだ。そして、一瞬のうちに植物がイヴの身体に取り込まれ、突然彼女はフリーズしてしまう。ウォーリーがイヴを看病していると、宇宙船が再び出現、彼女を連れ去っていった。ウォーリーは、飛び立とうとする宇宙船を追いかけ、その船体に必死にしがみつく。それは、想像もつかないほど壮大な冒険の始まりだった……。