本片是依據Brian Selznick的小說「雨果卡博瑞的發明」（The Invention of Hugo Cabret）所改編，背景設定於1930年代的巴黎火車站。雨果是個12歲的孤兒，當鐘錶匠父親去世後，就跟隨酒鬼叔叔住在27座時鐘後牆的暗窄通道裡，負責時鐘的維護。他一直認真地修理父親留下給他的機械人。憑著父親的筆記，雨果終於修好了機械人。從機械人所寫的字、女孩伊莎貝爾與電影史專家的協助，引出更複雜、更驚人的奧秘。
本片得到最佳影片獎等11項奧斯卡提名，與最佳攝影獎等五項奧斯卡技術獎。

中文譯名「雨果的巴黎奇幻歷險」有點言過其實，雨果每天只在車站與時鐘後牆的暗窄通道中穿梭。除了與警察捉迷藏外，就是偷取玩具店的零件。有趣的是雨果企圖修復的機械人正是玩具店老闆梅里葉當年送給博物館的傑作。

本片是一部奇幻與現實相互結合的作品，除了引用了許多經典電影片段，與一段喬治梅里葉的故事外，又兼具文學性。孤兒雨果的身世有狄更斯（Charles Dickens）的奧立佛的影子，以雨果為名又在鐘樓工作，令人想起法國大文豪雨果的名著巴黎聖母院中的鐘樓怪人。少年雨果的經歷是幻想，但電影大亨喬治梅里葉的境遇卻是真實的故事。看這部影片之前，很少人知道他的貢獻與大起大落的生平。

梅里葉是默片時代的先驅。從事電影工作前，原是魔術師，他曾親手製作魔術用的機械裝置和拍攝電影的攝影機，曾拍攝過531部影片。月球之旅是梅里葉最重要的影片之一，也是世界上第一部科幻電影，已經被聯合國編列為人類遺產。
第一次世界大戰後，梅里葉無法繼續經營電影片場，魔術劇場也關閉了。他把十七年間拍攝的電影全毀了，靠著妻子擁有的玩具店維生。一直到電影史研究者、義孫女伊莎貝與修復機械人的雨果出現，重新被人發掘。後來有人找回不少拷貝的影片，讓觀眾得以再次認識這位電影界的先驅。

火車站是現代及現實世界的小縮影，代表著現代文明的秩序。父親與叔叔過世後，少年雨果不僅繼續維持時鐘的操作，還努力修復機械人，就是因為他堅信自己的存在的必要性。他說：「我喜歡想像世界是一部大機械。機械從沒有多餘的部件。它們有確切所需數目和種類的部件。所以我認為，如果世界是一部大機械，我在這裡是有原因的。」當梅里葉「失靈」了，他就要「修理」他、鼓勵他。