Познавательная и романтическая история мальчика Хьюго. В раннем возрасте он остался сиротой и теперь его жизнь проходит на вокзале в Париже, где он подрабатывает и тайком ворует из магазина игрушек недостающие запчасти для своей механической мыши. Эта мышь — единственное, что осталось у него в память об отце. Однажды случается так, что продавец в магазинчике ловит его на горячем и забирает у Хьюго все детали, которые он украл ранее, и блокнотик, в котором мальчик записывал все необходимые для его механизма запчасти.

Посмотрев Хранитель времени бесплатно многие останутся тронуты непредсказуемыми поворотами в судьбе одинокого мальчишки. Мельес, пожилой продавец, поинтересовался у мальчишки для чего ему это все нужно, но не услышав признания, забрал блокнот. Расстроенный Хьюго пытается отобрать блокнот у старика, ведь там хранятся все чертежи и записи по ремонту его автоматона, но безрезультатно.

Отправляясь за Мельесом вдогонку, он встречает Изабель Она обещает помочь мальчику все вернуть, так как продавец приходится ей дядей. Девочка выполняет свое обещание и постепенно они становятся друзьями. Хьюго однажды узнает, что Изабель ни разу не была в кинотеатре и они тайком пробираются на сеанс. После сеанса, когда они гуляли по вокзалу, у девочки выпал ключик. Форма ключа была именно такой, которая необходима ему, чтобы привести в действие свой игрушечный механизм.

Они сразу бегут к тому месту, где спрятана игрушка Хьюго и вставляют ключик. То, что станет происходить дальше, наполнит их жизнь невероятными событиями и увлечет в приключения, связанные с прошлой жизнью мальчика-сироты и всех людей, связанных с ним. Многие из тех людей ,которых считали давно погибшими, оказываются живы, но почему-то не стремятся раскрывать правду и ворошить прошлое. И тогда Изабель с Хьюго сами постепенно начинают узнавать правду рождения мальчика, находят его родственников, узнают о многом из прошлого мира кино, где Мельес был главным кинорежиссером, но скрывал всё, пока дети не заставили его признаться в этом.

Впечатляющий и интересный фильм, станет по-настоящему оценен любителями романтических историй, тайн и загадок прошлого.