Som ugift teenager fødte Philomena en søn i et kloster i Irland. Tre år senere blev drengen taget fra hende og solgt til et amerikansk ægtepar. Denne tunge hemmelighed har hun båret på i over 50 år. Da hendes datter får sandheden at vide kontakter hun den kyniske journalist Martin Sixsmith. Han beslutter sig for at optrevle historien og rejser med Philomena til USA for at få at vide, hvad der egentlig skete med hendes søn.