1930-cu illərin Parisində, yetim qalan 12 yaşlı Hüqo Kabre (Hugo Cabret) qohumları olmadan yaşayır və şəhərin böyük dəmiryol stansiyasının divarlarının arxasında gizlənir. O, stansiyanın saatlarına nəzarət etmək və onları yağlamaqla yanaşı, mərhum atasından qalan bir avtomatonu (mexaniki insanı) təmir etməyə çalışır.

Avtomatona lazım olan hissələri əldə etmək üçün Hüqo, stansiyada oyuncaq dükanı işlədən qəddar bir qocadan, Jorj Meliyesdən (Georges Méliès) gizlicə hissələr oğurlayır. Oğurluq zamanı yaxalanan Hüqo, Meliyesin övladlığa götürdüyü qızı İzabel (Isabelle) ilə tanış olur.

Birlikdə, onlar Hüqonun atasından qalan avtomatondakı sirri açmağa çalışırlar. Bu macəra onları Meliyesin sirli keçmişinə aparır və onun sənət tarixinə silinməz izlər buraxmış bir kino pioneri olduğunu üzə çıxarır. Film eyni zamanda itirilmiş xəyalları bərpa etmək, ailə bağları qurmaq və hər bir insanın dünyada öz məqsədini tapmaq haqqındadır.