Die 'Entdeckung des Hugo Cabret' spielt in Paris der 30er Jahre.
Geheimnisse über Geheimnisse hat der 12-jährige Waisenjunge Hugo. Aber nicht nur das!
Er lebt ganz allein versteckt im labyrinthartigen Gewölbe des Pariser Bahnhofs. Genau genommen in der Uhrenwerkstatt seines verstorbenen Vaters. Inmitten von tickenden Uhren führt er das Lebenswerk seines Vaters fort. Statt in die Schule zu gehen, läuft er jeden Tag die Bahnstationen ab und kümmert sich um die Bahnhofsuhren, in dem er sie repariert und aufzieht. Während er dies macht, muss er aufpassen, dass er nicht von dem Stationsvorsteher erwischt wird, der es sich zur Lebensaufgabe gemacht hat das Geheimnis um Hugo zu ergründen. Das Einzige was ihn an seinen Vater erinnert, ist ein altes Notizbuch mit Skizzen und ein kaputter Automatenmensch, an dem sein Vater zuletzt gearbeitet hat. Seine ganze Aufmerksamkeit steckt Hugo in die Reparatur des Automatenmenschen. Eines Tages begegnet ihm die neugierige Isabelle, die Tochter von dem ansässigen Spielwarenladenbesitzer. Sie trägt um den Hals eine Kette mit einem herzförmigen Schlüssel. Merkwürdigerweise passt dieser genau in den Automatenmenschen. Nach dem Er mit dem Schlüssel den Automatenmenschen zum Leben erweckt hat, malt dieser Roboter mysteriöse Bilder und teilt ihm so eine geheimnisvolle Nachricht seines Vaters mit. Dies ist der Beginn eines fantastischen Abenteuers voller Geheimnisse, die Hugos Schicksal für immer verändern.