В центре сюжета — семейный мужчина по имени Джек, к которому на День Благодарения нагрянула в гости его взбалмошная сестра-близняшка Джилл. И ладно бы погостила да махнула ручкой, так ведь нет: Джилл прочно обосновалась в доме братца и, кажется, в ближайшее время не собирается уезжать...
Действие разворачивается во Франции начала 30-х. Главный герой, мальчик-сирота Хьюго, проживающий в стенах парижского вокзала со своим дядей-алкоголиком, случайно находит таинственный механизм, созданный знаменитым фильммейкером Жоржем Мельес. Эта находка запускает цепную реакцию удивительных событий, которые в конечном итоге помогут Хьюго разгадать тайну его покойного отца...