En una conmovedora mezcla de drama y comedia, una anciana irlandesa llamada Philomena Lee busca a su hijo que fue dado en adopción hace más de 50 años. La historia comienza cuando, tras enterarse de que ha vivido un secreto durante toda su vida, Philomena decide que es hora de encontrar al hijo que le arrebataron. Con la ayuda del periodista cínico Martin Sixsmith, quien está en un momento bajo en su carrera, se embarcan en un viaje emotivo que los llevará desde la Inglaterra rural hasta las calles de Washington, D.C.