秋日的巴黎蒙马特高地，金黄的梧桐叶打着旋儿飘落。六岁的雨果背着布书包，踮起脚尖望着街道尽头的学校。他的膝盖上沾着颜料，那是昨天在阁楼画画时蹭上的，妈妈总说他像只调皮的小松鼠，走到哪儿都要留下点“痕迹”。
“雨果！快跟上！”同班的露西挥舞着红色围巾，发辫上的蝴蝶结随着跑动上下翻飞，“今天老师要教新的字母歌呢！”
雨果却盯着墙角蜷缩的灰猫挪不开眼。小猫的尾巴缠着干枯的藤蔓，眼神怯生生的。“等等我！”他扔下书包，蹲下身轻轻解藤蔓，“别怕，我不会弄疼你的。”
“又在管闲事！”路过的面包店老板嘟囔着，“那野猫脏得很，小心挠你！”
雨果把解开的小猫抱在怀里，小猫的身子还在发抖：“你看，它的爪子受伤了。露西，我们带它去医务室好不好？”
露西跺着脚：“可是会迟到的！老师说迟到要罚站的！”
“罚站就罚站吧！”雨果用衣袖擦了擦鼻尖，“小猫比字母歌更需要帮助。”
当他们抱着小猫冲进医务室时，上课铃已经响过很久。校长的皮鞋声在走廊“哒哒”逼近，露西急得直掉眼泪。就在这时，美术老师克莱尔小姐推门进来，她的裙摆沾着蓝色颜料，手里抱着画架。
“呀！多可爱的小伤员！”克莱尔小姐眼睛发亮，从围裙口袋掏出纱布，“让我来给它包扎。雨果，你知道怎么固定绷带吗？”
放学后，小猫在克莱尔小姐的照顾下睡着了。雨果的作业本上画满歪歪扭扭的字母，最后一页却藏着幅画——戴蝴蝶结的小猫在草地上追蝴蝶。
冬天来得猝不及防，鹅毛大雪覆盖了巴黎的石板路。雨果裹着外婆织的毛线围巾，呵出的白气在冷空气中凝成小水珠。他路过广场时，看见卖火柴的小女孩在寒风中瑟瑟发抖，赤脚踩在雪地上，怀里的火柴盒已经被雪水浸湿。
“你的鞋子呢？”雨果蹲下来问。
小女孩用冻得发紫的嘴唇说：“被马车轧坏了……”
雨果毫不犹豫地脱下自己的棉靴：“给你穿！我的袜子很厚，不会冷的。”他把靴子塞到女孩手里，转身跑向家，棉袜踩在雪地上发出“咯吱咯吱”的响声。
妈妈看到冻红双脚的雨果，又心疼又生气：“你怎么能把鞋子送人？明天上学怎么办？”
雨果吸着鼻子说：“可是她比我更需要鞋子。妈妈，你不是说过，帮助别人比自己暖和更重要吗？”
第二天清晨，雨果在门口发现了一个纸包。打开一看，是双崭新的棕色小皮靴，还附着一张字条：“谢谢你，小英雄——克莱尔。”
春天来临时，雨果在学校的墙角发现了一个秘密。那里堆着几块旧木板和破布，成了流浪猫的小窝。更惊喜的是，面包店老板每天都会送来一碗牛奶，还嘟囔着：“可别以为我是心软，只是这些猫太能抓老鼠了！”
一天，雨果在图书馆发现了一本破旧的童话书，书页间夹着干枯的花瓣。他突然有了个大胆的想法。放学后，他召集了露西和其他小伙伴，在废弃的仓库里办起了“故事小屋”。
“我来讲会说话的小猫的故事！”雨果举着自制的纸板猫，“它戴着蝴蝶结，会帮迷路的孩子找家……”
孩子们的笑声从仓库的破窗户飘出来，吸引了越来越多的人。克莱尔小姐带来了画笔，让大家把故事画在墙上；面包店老板送来刚出炉的面包，分给认真听故事的小朋友。
随着日子一天天过去，“故事小屋”变成了彩色的童话世界。墙上画满会飞的鲸鱼、戴着皇冠的青蛙，还有穿着靴子的猫。雨果发现，当大家一起分享故事、互相帮助时，生活就像克莱尔小姐调色板上的颜料，变得绚丽多彩。
这天，雨果在阁楼整理旧物，发现了去年冬天送给小女孩的那双棉靴。靴子被擦得干干净净，还垫着柔软的新鞋垫。旁边放着一张画，画里穿着棉靴的小女孩正在雪地里跳舞，身后跟着戴蝴蝶结的小猫和会飞的鲸鱼。
窗外，巴黎的阳光温柔地洒在蒙马特高地，梧桐树的新芽在春风中轻轻摇曳。雨果抱着旧棉靴，脸上露出了灿烂的笑容。他知道，只要心里装着善良和勇气，生活中就会不断出现温暖又奇妙的故事。