L'Hugo és un noiet orfe que malviu amagat en una estació de París. La seva dèria és reparar un autòmat que havia trobat el seu pare i que representa un home assegut en un escriptori. Quan aconsegueix fer-lo funcionar, però, el noi queda glaçat. Quina relació té el dibuix que ha fet la figura mecànica amb el vell sorrut de la parada de joguines de l'estació? Amb l'ajuda de la Isabelle, la fillola del vell, l'Hugo farà un descobriment sorprenent.