Filmen handler om Hugo Cabret (spilt av Asa Butterfield), en foreldreløs tolvåring som bor og arbeider på jernbanestasjonen Gare Montparnasse i Paris tidlig på 1930-tallet, og hans forhold til den bitre og gåtefulle eieren av en lekebutikk på stasjonen (spilt av Ben Kingsley). Sammen med butikkeierens barnebarn Isabelle (spilt av Chloë Grace Moretz) forsøker Hugo å løse et mysterium knyttet til en skrivende menneskeautomat og faren som døde i en museumsbrann. Butikkeieren viser seg til sist å være den tidligere filmpioneren Georges Méliès.
Historisk bakgrunn
Hugo Cabret er en hyllest til Georges Méliès (1861-1938), en fransk filmpioner som portretteres i fortellingen.
Scener fra Méliès' Reisen til månen (1902) og andre kortfilmer blir vist i Hugo Cabret.
