Philomena (Oscarivõitja Judi Dench) on hoidnud hinges ja südames tervelt 50 aastat suurt saladust, kuid enam ta niisama käed rüpes istuda ei suuda. Kui Philomena oli teismeeas lapseootele jäänud, ütles pere temast lahti ning ta viidi Iirimaal asuvasse Roscrea nunnakloostrisse, kus ta pärast lapse sündi pidi oma ülalpidamise välja teenima ränga tööga. Oma väikest poega sai ta näha vaid ühe tunni jooksul ööpäevas. Ja sedagi hetkeni, mil klooster Philomena pisipoja vastu tema tahtmist Ameerika kasupere hoolde annab. Kaotatud poeg ei anna naisele järgneva 50 aasta jooksul hetkekski asu ja nüüd on tema mõõt täis - ta otsustab oma poja üles otsida, et teada saada, kuidas tal elus läinud on ning öelda talle, et ta poleks teda elades vabatahtlikult hüljanud...

Saatus viib ta kokku karjääriredelil komistanud BBC ajakirjaniku Martin Sixsmithiga (Steve Coogan), keda hakkab Philomena lugu endalegi üllatuseks paeluma. Üheskoos võetaksegi ette teekond Ameerikasse, mis toob päevavalgele tõe selle uskumatuna tunduva loo kohta. Peene briti huumoriga vürtsitatud lugu toob meieni kaks teineteisest kardinaalselt erinevat inimest, kes teineteist abistades ulatavad abikäe ka iseendale ning näitavad meile, et huumor on vahel peidus ka kõige ootamatumates kohtades.