在一部电影里，有一个小男孩非常精通机械制造，造了一个小小的机械鼠标和一个机器人。

雨果的故事梗概小男孩雨果(阿沙·巴特菲尔德·阿沙·巴特菲尔德饰)天生会机械控制。他寄宿在巴黎火车站的钟楼里，偶尔会从玩具店偷些零件来修理父亲(裘德·洛裘德·洛饰)留下的机器人。一次入室盗窃，他被店主乔治抢劫了？梅里亚(本·金斯利·本·金斯利饰)被当场抓获，害怕猎狗的警察(萨莎·拜伦·科恩·萨莎·拜伦·科恩饰)不得不屈服。乔治带走了雨果父亲的遗物——一本机械手册，这让他很担心。他跟着他去了乔治的家，见到了他的养女伊莎贝拉(克洛伊·莫瑞兹Chlo？Moretz)，他恳求她帮他保管手册。而伊莎贝拉则觉得很奇怪，于是两人一起去探险。修复后的机器人画作的亲笔签名显示了乔治的名字，这让他们产生了怀疑。最后，他们在乔治的家里找到了那个装满画的神秘柜子，并在图书馆的电影书中找到了乔治的人生经历。一个知情人的出现让他们的奇幻冒险变得更加神秘...