住在巴黎火车站钟楼里的孤儿雨果，试图修复一个父亲留下的神秘机器人，由此揭开了一段关于早期电影的尘封往事。
1930年代的巴黎，孤儿雨果住在火车站的巨大钟楼里，靠调校时钟和偷窃食物维生。他唯一的财产是父亲从博物馆带回的一个生锈的机器人。雨果相信，只要修好机器人，就能获得父亲留给他的信息。在冒险过程中，他被玩具店老板乔治·梅里爱抓住，而梅里爱的养女伊莎贝尔帮助了他。当机器人终于画出一幅《月球旅行记》的经典画面时，雨果震惊地发现，玩具店老板正是那位被世人遗忘的电影魔术师。梅里爱曾因为战争而失去一切，将胶片融化做成玩具。雨果和伊莎贝尔决定帮助这位老人找回失去的荣耀，让电影史上的奇迹重新在大银幕上绽放。
这是斯科塞斯写给电影的一封情书。全片充满了对早期电影技术的致敬，每一帧都美得像一幅画。3D效果被运用得出神入化，不是为了炫技，而是为了创造沉浸式的梦境感。小演员阿萨·巴特菲尔德的表演灵气十足，而本·金斯利饰演的晚年梅里爱令人心碎又感动。
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