Als die junge Philomena Lee (Judi Dench) im katholischen Irland der fünfziger Jahre ein uneheliches Kind erwartet, wird sie von ihren Eltern verstossen und ins Kloster geschickt. Doch Philomena trifft dort nicht auf Barmherzigkeit: Sie wird von den Nonnen genötigt, ihren Sohn Anthony zur Adoption in die USA freizugeben. Fünfzig Jahre lang schweigt sie zu ihrer Vergangenheit, bis sie sich ihrer Tochter Jane anvertraut, die daraufhin den ehemaligen BBC-Korrespondenten Martin Sixsmith bittet, ihnen bei der Suche nach Anthony zu helfen. Bei ihrer Reise in die Vergangenheit stossen sie auf einen unfassbaren Skandal…

Basierend auf einer wahren Begebenheit erzählt Philomena die bewegende Geschichte einer Spurensuche und mitunter tragikomischen Reise zweier sehr verschiedener Menschen in die Vergangenheit.