Irlande, 1952. Philomena Lee, encore adolescente, tombe enceinte. Rejetée par sa famille, elle est envoyée au couvent de Roscrea. En compensation des soins prodigués par les religieuses avant et pendant la naissance, elle travaille à la blanchisserie, et n’est autorisée à voir son fils, Anthony, qu’une heure par jour. À l’âge de trois ans, il lui est arraché pour être adopté par des Américains....

Un découvreur de talents spécialisé dans le baseball voit sa vie basculer avec la perte progressive de sa vue. Il décide pourtant de faire un dernier voyage à Atlanta, accompagné de sa fille, à la recherche d'un talent prometteur.