Ollessaan vasta nuori tyttö Philomena synnyttää aviottoman lapsen irlantilaisessa luostarissa. Kolme vuotta myöhemmin poika riistetään häneltä ja myydään amerikkalaiselle pariskunnalle. Philomena on kantanut raskasta salaisuuttaan yli 50 vuotta, kun hänen tyttärensä saa tietää asiasta ja kertoo siitä tapaamalleen toimittajalle Martin Sixsmithille. Mies kiinnostuu tapauksesta ja lähtee Philomenan kanssa Yhdysvaltoihin selvittämään, mitä pojalle on tapahtunut.