Hugo är en föräldralös pojke som bor i väggarna på ett tågstation i 1930-talets Paris. Han lärde sig att reparera klockor och andra mekanismer av sin far och farbror, vilket han använder till att hålla stationens klockor i gång. Det enda han har kvar som binder honom till sin döde far är en automat (mekanisk man) som inte fungerar utan en speciell nyckel. Hugo måste hitta nyckeln för att låsa upp hemligheten han tror att den innehåller. På sina äventyr träffar han George Méliès, en butiksinnehavare som arbetar på tågstationen, och hans äventyrssökande guddotter. Hugo upptäcker att de har en överraskande koppling till hans far och automaten, och han finner att den låser upp minnen som den gamle mannen har begravt inom sig om sitt förflutna.

När den onde trollkarlen Gargamel jagar de små blå smurferna ut ur sin by, tumlar de från sin magiska värld in i New York City.

År innan han träffade Shrek och Åsnan måste den älskvärde men listige Mössan i stövlar rensa sitt namn från alla anklagelser som gör honom till en eftersökt fredlös. Medan han försöker stjäla magiska bönor från de ökända brottslingarna Jack och Jill, korsar hjälten vägen med sin kvinnliga motpart, Kitty Mjukpäls, som leder Mössan till hans gamla vän, men nu fiende, Humpty Dumpty. Minnen av vänskap och svek ökar Mössans tvivel, men han går till slut med på att hjälpa ägget att få tag i de magiska bönorna. Tillsammans planerar de tre att stjäla bönorna, ta sig till jättens slott, sno den gyllene gåsen och rensa Mössans namn.

I en nära framtid är robotboxning en toppsport. En slitande ex-boxare känner att han har hittat en mästare i en kasserad robot.