小男孩雨果(阿沙·巴特菲爾德 Asa Butterfield 飾)天生機(jī)械控。他寄宿巴黎火車站鐘樓,偶爾會去玩具店偷些零件,用來修補父親(裘德·洛 Jude Law 飾)留下的機(jī)器人。一次行竊,他被店主喬治?梅里埃(本·金斯利 Ben Kingsley 飾)當(dāng)場抓獲,因 忌憚帶獵狗的巡警(薩莎·拜倫·科恩 Sacha Baron Cohen 飾)只得就范。喬治拿走了雨果父親的遺物——一本機(jī)械手冊,令他心急如焚,他尾隨至喬治家中,結(jié)識了養(yǎng)女伊莎貝拉(科洛·莫瑞茲 Chlo? Moretz 飾),他懇求她幫自己保住手冊。而伊莎貝拉則覺得此事蹊蹺,于是兩人結(jié)伴探秘。修好的機(jī)器人作畫的落款卻顯示喬治的名字,讓他們疑心頓起。終于他們發(fā)現(xiàn)了喬治家中裝滿畫作的神秘柜子,并在圖書館的電影書籍中發(fā)現(xiàn)了喬治的身世。一位知情人的顯身,讓他們的奇幻冒險更添神秘…… 本片根據(jù)布萊恩?瑟茲尼克的同名小說改編,是馬丁?斯科塞斯的首部3D力作。