De film speelt zich af in de jaren dertig van de vorige eeuw. Hugo is een wees die leeft in de verborgen ruimten van een treinstation in Parijs. Na de dood van zijn vader, werd hij geadopteerd door zijn oom Claude, die verantwoordelijk is voor het opwinden van de klokken van het station. Oom Claude wordt al tijden vermist, en daarom heeft Hugo diens taak overgenomen. Hij leeft van de croissants en andere lekkernijen die hij stelt van de kraampjes op de diverse perrons. Zijn grootste vijand is Gustav, de stationswachter, die hem in een weeshuis wil opsluiten.

Het grootste bezit van Hugo, is een mechanische pop, een zogenaamde automaton, die hij van zijn vader heeft geërfd. De pop werkt niet meer, en om die reden steelt hij wel eens een mechanisch speeltje bij de speelgoedverkoper Georges. Door ze uit elkaar te halen en weer in elkaar te zetten, hoopt hij te ontdekken hoe hij de automaton kan herstellen. Hugo raakt bevriend met het nichtje van de speelgoedverkoper, Isabelle, en dankzij haar vriendschap, ontdekt hij wie haar oom Georges in werkelijkheid is: de filmpionier Gorges Méliès, over wie zijn overleden vader zulke interessante verhalen heeft verteld …

De reacties op Hugo waren laaiend enthousiast. Niet alleen de 3D-effecten, ook het verhaal werd omschreven als magisch, betoverend, hartverwarmend. Om met de 3D-effecten te beginnen: die zijn prachtig. En voor het eerst lijken ze (althans in sommige scènes) meer dan een gimmick: als Hugo zich razendsnel een weg baant door het ingewikkelde radarwerk van de grote stationsklok, voegt de techniek werkelijk een dimensie toe aan de gebeurtenis. Dankzij zulke effecten, begrijpen we ook beter hoe de mensen, meer dan een eeuw geleden, reageerden op de eerste bewegende beelden: we begrijpen waarom ze schrokken van een trein die recht op de camera afkomt.

Over techniek hoef je Marty Scorsese  echt niets meer te vertellen. De nieuwe 3D-techniek had hij blijkbaar ook meteen onder de knie. En toch … Meer dan een uur lang lijkt Hugo een film over een soort Oliver Twist, maar dan verplaatst de aandacht zich vrijwel geheel naar de filmpionier Méliès, alsof we in een compleet andere wereld belanden. En dan is er ook nog de stationschef, gespeeld door de welbekende Sacha Baron Cohen, die zijn eigen show opvoert. Zoals gewoonlijk is hij behoorlijk grappig, maar wat doet hij in deze film? Door deze verbrokkeldheid raak je ook wat moeilijk in het verhaal. Het ziet er allemaal prachtig uit, maar het blijft, ondanks de 3D-effecten, een tamelijk afstandelijk schouwspel.