En un circo que se recupera de la tragedia de la guerra, un joven llamado Holt Farrier regresa tras servir en el frente. Al llegar, descubre que los tiempos han cambiado y el circo ha caído en la decadencia. Holt, un exacróbata, se siente fuera de lugar, pero su vida da un giro inesperado cuando le encomiendan cuidar de un curioso elefante recién nacido con orejas desproporcionadamente grandes. Aunque inicialmente ridiculizado, el pequeño elefante pronto se convierte en la sensación del espectáculo gracias a su increíble habilidad para volar.

En el bullicioso París de la década de 1930, un joven huérfano vive escondido en la estación de tren. Su vida gira en torno a las maquinarias del lugar, donde se encarga de mantener en funcionamiento los relojes. Pero Hugo, con su espíritu curioso y aventurero, tiene una pasión secreta: el cine. Todo cambia cuando se encuentra con una misteriosa máquina de escribir y un antiguo autómata que heredó de su difunto padre, un relojero. Hugo está convencido de que si logra repararlo, podrá descubrir un mensaje oculto que lo conecte con su pasado.