Jetim dhe i vetëm, përveç një xhaxhai, Hugo Cabret jeton në muret e një stacioni treni në Parisin e viteve 1930. Detyra e Hugos është të lyejë me vaj dhe të mirëmbajë orët e stacionit, por për të, detyra e tij më e rëndësishme është të mbrojë një automat dhe fletore të thyer që i ka lënë babai i tij i ndjerë. I shoqëruar nga ndrikulla e një tregtari lodrash të hidhëruar, Hugo nis një kërkim për të zgjidhur misterin e automatit dhe për të gjetur një vend që mund ta quajë shtëpi.