Philomena födde en son utanför äktenskapet som tonåring på ett kloster i Irland. Efter tre år togs pojken ifrån henne och såldes till ett amerikanskt par. En tung hemlighet som hon burit på i över 50 år, när hennes dotter får veta sanningen kontaktar hon den cyniske journalisten Martin Sixsmith. Han beslutar sig för börja nysta i historien och reser med Philomena till USA för att ta reda på vad som egentligen hände med hennes son.