Волею судеб, оставшись сиротой, Хьюго становится хранителем Часов на парижском вокзале. Он живет там же — в маленькой каморке под самой крышей, подальше от людских глаз, ведь иначе его заберут в приют. Чтобы не умереть с голода, мальчик вынужден совершать нехорошие поступки: он крадет в вокзальном кафе круассаны и бутылки с молоком. Но однажды он встречает забавную девочку, помешанную на чтении книг, и ворчливого старика, хозяина игрушечной лавки. Их судьбы переплетаются — так одна шестеренка цепляется за другую, запуская, словно часовой механизм, цепь волшебных событий. Хьго грозит разоблачение, но, главное — его драгоценный секрет в опасности. Ведь вся эта трогательная и запутанная история крутится вокруг таинственного блокнота с рисунками и чертежами, посвященными механическому человечку, который якобы способен написать послание от имени погибшего отца Хьюго. Есть тут и волшебный ключ, который наш герой никак не может найти...