Hugo devient orphelin et doit, pour assurer sa subsistance, entretenir les horloges des gares d'un Paris des années 1930 sous la tutelle d'un oncle de mauvaise vie. Son seul trésor est un carnet, qui contient les travaux de son père horloger, mort dans l'incendie du musée où il travaillait. Un mystérieux marchand de jouets, tenant boutique dans une des stations, lui confisque ce précieux carnet et l'invite par après à travailler pour lui et à se rendre utile s'il veut le récupérer.

Titre original: The invention of Hugo Cabret.