小男孩雨果(阿沙·巴特菲爾德 Asa Butterfield 飾)天生機械控。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)留下的機器人。一次行竊,他被店主喬治•梅里埃(本·金斯利 Ben Kingsley 飾)當場抓獲,因 忌憚帶獵狗的巡警(薩莎·拜倫·科恩 Sacha Baron Cohen 飾)只得就範。喬治拿走了雨果父親的遺物——一本機械手冊,令他心急如焚,他尾隨至喬治家中,結識了養女伊莎貝拉(科洛·莫瑞茲 Chloë 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,於是兩人結伴探祕。修好的機器人作畫的落款卻顯示喬治的名字,讓他們疑心頓起。 ...