Irlande, 1952 : Philomena Lee, encore adolescente, tombe enceinte. Considérée comme une "femme déchue", elle est envoyée au couvent, et son fils lui est retiré. 50 ans plus tard, elle va solliciter l'aide de Martin Sixsmith, journaliste désabusé et cynique pour tenter de le retrouver. Ensemble, ils partent pour l'Amérique où ils tisseront une relation à la fois drôle et profondément émouvante.