Martin Sixsmith, en garvad journalist, blir kontaktad av en kvinna vars mamma Philomena helt nyligen avslöjat en tung hemlighet som hon burit på i över 50 år. När hon var tonåring födde hon en son utanför äktenskapet. Hon fick behålla honom i tre år, men sedan togs pojken ifrån henne och såldes till ett amerikanskt par. Philomena förbjöds att någonsin söka upp honom. Men med sig i djupet av sitt hjärta har hon minnet av sonen kvar. Nu behöver hon Martins hjälp att finna honom och tillsammans beger de sig till USA.