Martin Scorsese torna a proporci un film che unisce avventura e fantasia attraverso una storia magica, che vede come protagonista un bambino orfano che vive segretamente tra le mura della stazione ferroviaria di Parigi negli anni 30 dopo la morte dello zio orologiaio. La vita di questo ragazzino cambierà completamente dopo aver trovato un robot giocattolo che giaceva nella soffitta di un museo e unico dono di suo padre, una ragazza eccentrica e un uomo che vende giocattoli, il quale lo introdurrà in una misteriosa avventura.