Inghilterra, primi anni Cinquanta. Philomena Lee è ancora adolescente quando scopre di aspettare un bambino e viene mandata dalla sua famiglia in un convento dove si trovano altre coetanee nella medesima situazione. Quando suo figlio Anthony compie tre anni, le viene strappato con la forza e affidato a una coppia di americani. Philomena cerca di scoprire dove sia finito ma senza successo. Trascorre un sacco di tempo, fino a quando non incontra il giornalista Martin Sixmith, che prende a cuore il suo caso e la spinge a partire per gli Stati Uniti con l'obiettivo di ritrovare finalmente Anthony.