Hugo un garçon de 12 ans, vit avec son père avec qui partage les lectures, le cinéma et la réparation de machines et horloges. Le père avait trouvé dans les déchets du musée dont il est le gardien, un automate qu'ils veulent remettre en état . A la mort accidentelle du père, son oncle ,un ivrogne le reprend et l'amène à vivre avec lui dans une gare, lui enseigne tout ce qu'il sait du métier d'horlogerie. C'est tout ce qui lui reste à Hugo: le savoir faire horloger, la passion de la réparation et l'automate que son père était en train de remettre en marche quand il est disparu. Hugo y parvient presque, mais il lui manque une pièce maîtresse, une clé en forme de coeur que le hasard lui fait rencontrer au cou d'une jeune fille avec laquelle il se lie d'amitié. Ce n'est que le début de l'aventure, et d'une longue série de péripéties qui vont conduire Hugo, peut-être , à découvrir le secret de l'automate qu'il croit , va lui délivrer un message de son père.
Un conte qui accroche peu à peu , dans l'ambiance des années 30, où le jeune acteur et l'automate jouent le premier rôle, et où l'histoire prend du sens en même temps que l'automate se met en marche. Contient-elle un message pour Hugo de la part de son père? Va-t-il savoir qui en est le créateur? Le jeune homme dit que tout a une raison d'être, et l'histoire lui donnera raison, même l'automate. Un film long,où la réalité et la fiction se mêlent , et l'expectation grandit avec le temps qui passe. Signé Martin Scorsese.