1930'lu yılların Paris'inde, 12 yaşındaki yetim Hugo Cabret, bir tren istasyonunda kimseye görünmeden yaşamaktadır. Duvarların arasında gizemli bir hayat süren Hugo, günün birinde Isabelle ve onun otomatı ile karşılaşır. Tren istasyonundaki görünmez hayatı tehlikeye girse de, Hugo Isabelle ile birlikte çalışmayan saati tamir etmeye çoktan karar vermiştir.