A invenção de Hugo Cabret
A história começa quando um relojoeiro, encontra abandonado em um sótão do museu um homem de ferro que escreve e é semelhante a um relógio feito de corda, um autômato quebrado. Juntamente com seu filho Hugo Cabret ele tenta consertá-lo, para o autômato funcionar é preciso uma chave em formato de coração que eles não sabem onde está.Logo a seguir o relojoeiro percebe um barulho e vai verificar e ao abrir a porta é vitima de um incêndio e morre deixando o menino órfão.
A princípio Hugo foi levado por seu tio para morar na estação de trem onde ele controlava o relógio, em seguida seu tio desapareceu e tudo ficou muito difícil para o menino,que passou a viver uma vida secreta, roubava alimentos para sobreviver e peças de relógio para consertar o autômato, ele era conhecido por todos como ladrão, inclusive pelo o homem mau humorado dono de uma loja de brinquedos, que preparou uma oportunidade para surpreendê-lo roubando logo foi pego neste ato. Aquele homem exigiu que ele entregasse tudo que tinha em seus bolsos, porem ficou surpreso com um caderno de Hugo ao ver em cada folha desenhos que o fizera voltar ao passado que ele queria esquecer. Decidiu não devolver o caderno dizendo ao garoto que iria queimá-lo, logo depois o homem lhe entregou as cinzas, porém sua amiga lhe falou que o seu tio não queimou o seu caderno, então o menino foi procurá-lo, mas o dono da loja testou as suas habilidades e o admirou por seu talento e lhe impôs uma regra para resgatar o seu caderno, e um princípio onde ele teria que trabalhar para ele em sua loja, provando assim ser um jovem digno e merecedor de confiança.
Logo em seguida Hugo leva sua amiga Isabelle para conhecer o lugar onde ele morava,