Hugo Cabret est un petit garçon qui vit au milieu des horloges de la gare de Paris. Son père mort lui a laissé comme souvenir un automate, qui fonctionne grâce à une serrure en forme de cœur. Dans sa quête, il fait la rencontre d’Isabelle, une jeune fille espiègle et passionnée de littérature. Tout comme Hugo, également passionné de cinéma…