Hugo è un bambino orfano che vive nella Parigi di inizio Novecento, presso uno zio ubriacone che si occupa della manutenzione degli orologi della stazione.
Un giorno però scompare anche lo zio e Hugo, terrorizzato all'idea di essere rinchiuso in un orfanotrofio, si costruisce un rifugio nei cunicoli segreti della stazione.
Le giornate di Hugo sono dedite alla carica e manutenzione degli orologi, così nessuno si accorge che lo zio se n'è andato, e alla riparazione di un automa avuto in eredità dal padre, che , Hugo né è convinto, una volta riparato riprodurrà con la penna che ha in mano un messaggio che il padre ha lasciato per lui. Per aggiustare l'automa Hugo deve rubare i componenti al chiosco di un vecchio giocattolaio che un giorno, però, lo sorprende, gli ruba il taccuino su cui sono scritte le indicazioni per le riparazioni e lo costringe a un patto.
Se il ragazzo rivuole indietro il suo taccuino dovrà lavorare gratuitamente per il vecchio giocattolaio. Hugo non ha alternativa e accetta, ma proprio quell'imprevisto permetterà a Hugo di conoscere Isabelle e da quell'incontro la sua vita cambierà completamente.
Il libro, di ben 544 pagine, ha la bellissima peculiarità di narrare gran parte della storia per immagini.

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