影片講述了一個真實的故事。一名婦女用了50多年時間找尋被從自己身邊強迫帶走的孩子。那是在1952年的愛爾蘭，社會風氣保守，菲洛梅娜·李(Philomena Lee )生下孩子時是一個未成年少女，她以“墮落”的罪名被關押進羅斯克裏(Roscrea)的修道院，而繈褓中的嬰孩被修女強行抱走，送到了美國供人收養。菲洛梅娜在接下來的五十年時間裏，沒有一天不再想念自己的孩子，她也沒有放棄找尋到他再次擁抱他的希望。
《菲洛梅娜》改編自 BBC 記者馬丁·斯克斯史密斯出版的作品《菲諾梅娜的遺失孩子》，來自真人真事。1952年的愛爾蘭世風依舊保守，未成年的菲洛梅娜不僅不能撫養剛出生的孩子，自己也被迫在修道院受罰。三年後兒子在修道院安排下遠赴美國被領養。50年無果的尋找後，她將這一秘密告訴記者馬丁，在後者幫助下，踏上了前往美國的尋子之路。尋子途中，既有菲洛梅娜對兒子精彩人生的發現，也有處在人生不同階段的老人和記者的彼此互助和情懷。