Anfang der Dreißigerjahre hilft Hugo seinem
trunksüchtigen Onkel als Gehilfe dabei, sämtliche Uhren
des Pariser Bahnhofs zu warten. Er lebt quasi auf sich
allein gestellt in dem labyrinthartigen Gebäude und hält
sich mit kleineren Diebereien über Wasser. Dort lernt er
auch den schwermütigen Ladenbesitzer Georges Méliès
und dessen Patenkind Isabelle kennen. Deren Halskette
mit einem herzförmigen Schlüssel kann den antiken
Roboter seines verstorbenen Vaters zum Laufen bringen.
Und auch Méliès scheint ein Geheimnis mit sich
herumzutragen.