12 gadus vecais bārenis Hugo dzīvo rosīgā Parīzes dzelzceļa stacijā, un pats svarīgākais viņa palikšanai šeit ir – būt nepamanāmam. Taču kad viņš iepazīstas ar ekscentrisku meiteni un neliela rotaļlietu veikaliņa īpašnieku, Hugo slepenā dzīve ir apdraudēta. Viņš nejauši atrod kādu noslēpumainu mehānismu, ko radījis slavenais filmu veidotājs Žoržs Meljē. Atradums izraisīs brīnumainu notikumu virkni, kas palīdzēs Hugo atklāt noslēpumu, ko glabāja viņa tēvs. Zīmējums, piezīmju grāmatiņa, nozagta atslēdziņa, mehānisks cilvēks un šifrēta ziņa būs svarīgi un savstarpēji saistīti elementi šajā intriģējošajā mistērijā.