Действия картины разворачиваются в 30-х годах 20-го века. Главный персонаж фильма мальчик Хьюго. Он сирота и вынужден жить в парижском вокзале со своим пьющим дядей Клодом. Вокруг Хьюго находятся такие же печальные люди, со сломленной судьбой. Более того смотритель вокзала все время пытается поймать мальчика за его шалости. Но однажды все меняется, когда Хьюго находит ключ и запускает механизм у заводной куклы, с этого момента, жизнь мальчика кардинально меняется. Пытаясь раскрыть секрет и найти ответы, он направляется в незабываемые приключения, пройдя которые сможет узнать истинную причину смерти своего отца и обрести место, которое назовет своим домом.