雨果的故事梗概小男孩雨果(阿沙·巴特菲爾德·阿沙·巴特菲爾德飾)天生會機械控制。他寄宿在巴黎火車站的鐘樓裏，偶爾會從玩具店偷些零件來修理父親(裘德·洛裘德·洛飾)留下的機器人。壹次入室盜竊，他被店主喬治搶劫了？梅裏亞(本·金斯利·本·金斯利飾)被當場抓獲，害怕獵狗的警察(薩莎·拜倫·科恩·薩莎·拜倫·科恩飾)不得不屈服。喬治帶走了雨果父親的遺物——壹本機械手冊，這讓他很擔心。他跟著他去了喬治的家，見到了他的養女伊莎貝拉(克洛伊·莫瑞茲Chlo？Moretz)，他懇求她幫他保管手冊。而伊莎貝拉則覺得很奇怪，於是兩人壹起去探險。修復後的機器人畫作的親筆簽名顯示了喬治的名字，這讓他們產生了懷疑。最後，他們在喬治的家裏找到了那個裝滿畫的神秘櫃子，並在圖書館的電影書中找到了喬治的人生經歷。壹個知情人的出現讓他們的奇幻冒險變得更加神秘...