Quando è rimasta incinta, ancora adolescente nell'Irlanda del 1952, Philomena Lee è stata mandata nel convento di Roscrea per essere rieducata al pari di tutte le donne come lei considerate perdute. Al momento del parto, il bambino appena nato le viene strappato dalle braccia dalle suore per essere mandato in America e dato in adozione. Per cinquant'anni, Philomena (Judi Dench) ha cercato il figlio invano, tanto che ha quasi perso le speranze di ritrovarlo. A ridarle la forza per mettersi in viaggio e andare in America è l'incontro con Martin Sixsmith (Steve Coogan), un cinico giornalista con cui scoprirà la straordinaria storia del figlio e vivrà un'avventura sorprendente all'insegna delle forti emozioni e del divertimento.