Der 12-jährige Waisenjunge Hugo Cabret (Asa Butterfield) lebt alleine in den Gemäuern eines gigantischen Pariser Bahnhofs. Seitdem sein Vater (Jude Law) - ein talentierter Uhrenmacher - bei einem Brand ums Leben kam, wohnt Hugo auf dem Dachboden hinter einer großen
Bahnhofsuhr. Denn statt zur Schule zu gehen, möchte Hugo die Tradition seines Vaters fortführen: er hält alle Bahnhofsuhren in Schuss und macht täglich seinen Kontrollweg durch die Bahnhofshallen um sie zu reparieren und aufzuziehen. Dabei muss er sich vor dem strengen
Stationsvorsteher (Sacha Baron Cohen) in Acht nehmen, der keine Chance auslässt, seinem Geheimnis auf die Spur zu kommen. Hugos einzige Erinnerungsstücke an seinen Vater sind ein rätselhaftes Notizbuch und ein kaputter Roboter - eine Art Aufziehfigur - die Hugos Vater vor seinem
Tod in seiner Uhrmacherwerkstatt zu reparieren versuchte. So lebt Hugo zwischen tickenden Uhren und mysteriösen Notizen, bis er eines Tages auf die neugierige Isabelle (Chloe Moretz) stößt, die sein Leben auf magische Weise verändern wird: Isabelle trägt einen herzförmigen Schlüssel
um den Hals, der den Automatenmenschen zum Leben erweckt und dadurch eine geheimnisvolle Nachricht seines Vaters enthüllt...und ehe Hugo sich versieht, befindet er sich schon mittendrin in einem fantastischen und gefährlichen Abenteuer. Mit Hilfe von Isabella und ihrem mürrischen
Großvater (Ben Kingsley) kommt er einem außergewöhnlichen Geheimnis auf die Spur, dass seine Herkunft und sein Schicksal für immer verändern wird...