ساختار کتاب ترکیبی غیرهمزمان از تصویر و نوشتار است. به عبارت دیگر، کل داستان، به طور نوبتی، با تصویر و متن روایت می شود که بخش نوشتاری و تصویری آن تقریباً مساوی است.

ویسنده که تصویرگر کتاب نیز هست، بخش هایی از داستان شخصیت های قصه را با تصاویری سیاه و سفید روایت می کند و مخاطب کتاب را مثل یک فیلم می بیند و می خواند. در این کتاب تصاویر جای خالی بخش هایی از قصه را پر می کنند که در متن نیامده است. داستان اصلی ماجرای، هوگو، پسرکی یتیم است که میان دیوارهای ایستگاه شلوغی در پاریس تنها زندگی می کند و عموی سنگدلش او را تنها گذاشته و به علتی باید خود را از دید دیگران مخفی کند. دنیای او که مثل چرخ دنده ی ساعت هایی که آن ها را تنظیم می کند، با دختری کتاب خوان و عجیب و پیرمردی بداخلاق گره می خورد و در حین دزدی از پیرمرد، راز عجیب او به خطر می افتد؛ راز درست کردن یک آدم آهنی پیچیده که باید هوگو به ترتیبی آن را به کار بیندازد. اما در کنار این روایت، داستان دیگری نیز وجود دارد؛ داستان ژرژ میلیس، فیلم ساز قدیمی و برجسته ی سینمای صامت که اکنون فراموش شده و خبری از او نیست. این دو روایت به هم گره می خورند و داستانی بر مبنای جست و جو، تحقیق، کشف معماها و رازهای زندگی خود و دیگران، ابداع، اختراع، پشتکار، پیگیری، آرزو و ... را شکل می دهند که ساختار خاص، تصاویر زیبا و هنرمندانه، زبان روان و شیرین و چاپ و شکل دهی سینمایی آن، مخاطب را به سرعت تا پایان آن می کشاند و او بارها و بارها برمی گردد تا تصاویر و روایت آمده در آن ها را با دقت بیشتر از نو مشاهده کند.