Hugo Cabret je neobyčajný chlapec, ktorý po otcovej smrti žije na parížskej železničnej stanici u svojho strýka alkoholika. Ten tu pracuje ako správca staničných hodín. Po otcovi Hugo zdedil vynaliezavosť a robota s kľúčovou dierkou v tvare srdca, ktorý možno ožije, ak doňho vloží ten správny kľúč. Neutíšiteľná zvedavosť privedie Huga k predavačovi mechanických hračiek a jeho chránenkyni, ktorá má v rukách kľúč k rozlúšteniu Hugovej životnej záhady. Podarí sa mu odpovedať na všetky otázky skôr, než ho dolapí ruka zákona a strýko pošle do sirotinca?