Irlanda, 1952. Enviada al convento de «mujeres caídas» de Roscrea por quedarse embarazada antes del matrimonio, la joven Philomena Lee, después de tres años de cautiverio, ve impotente cómo una adinerada familia americana se lleva a su hijo a Estados Unidos con la autorización de las religiosas de la institución. Desde entonces, madre e hijo inician una búsqueda incansable, a pesar de la distancia y del tiempo, para reencontrarse.