'La invención de Hugo' cuenta la historia de Hugo Cabret (Asa Butterflied, 'El niño con el pijama a rayas'), un niño huérfano que vive oculto en la estación de tren de París, en el año 1930. Hijo de un relojero, y habiendo heredado su habilidad con la precisión para las máquinas, intentará reconstruir un autómata que dejó incompleto su progenitor. Lo hará acompañado de una excéntrica niña, Isabelle (Chloë Grace Moretz, 'Kick Ass. Listos para machacar') y de un viejo juguetero (Ben Kingsley, 'La lista de Schlinder'), que no es otro que George Méliès. A partir de el momento que se encuentren, se internarán juntos en un mundo inesperado repleto de fantasías en el que cada uno encontrará sus propias respuestas a los enigmas tanto terrenales como de su imaginación. En la era de los inventos, de las máquinas y de la ciencia ficción, todo es posible, incluso que los sueños se hagan realidad.

Biografía del polifacético Howard Hughes, que heredó un poco de dinero de la compañía de su padre para trasladarse a Hollywood donde amasó un gran fortuna. Fue uno de los productores más destacados del cine americano durante la década de los treinta y cuarenta, lanzando carreras como la de Jean Harlow y llegando a ser dueño de la RKO Radio Pictures. Pero Hughes, además de productor, fue un reconocido industrial y comerciante que también tuvo su importancia en el mundo de la aviación.

El Departamento de Policía de Massachussets se enfrenta a la mayor banda de crimen organizado de la ciudad de Boston. La estrategia consiste en acabar desde dentro con Frank Costello, el poderoso jefe de la mafia irlandesa. El encargado de infiltrarse en la banda es un joven novato, Billy Costigan. Mientras Billy intenta ganarse la confianza de Costello, otro joven policía, Colin Sullivan, sube rápidamente de categoría y ocupa un puesto en la unidad de Investigaciones Especiales, grupo de élite cuya misión también es acabar con Costello. Lo que nadie sabe es que Colin es un topo infiltrado en la policía por el propio Costello.