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. Pendant des années, Philomena essaiera de le retrouver. Quand, cinquante ans plus tard, elle rencontre Martin Sixmith, journaliste désabusé, elle lui raconte son histoire, et ce dernier la persuade de l’accompagner aux États-Unis à la recherche d’Anthony....

Annie vit avec son petit ami Duncan dans une petite ville balnéaire anglaise. Duncan est fan d’un chanteur de rock oublié à la carrière éclair, Tucker Crowe (Ethan Hawke), qui a totalement disparu des radars et auquel il consacre un site web. Annie ne partage guère cette passion et commence à se demander si elle n’a pas loupé le coche dans sa vie intime. Quand Duncan reçoit les maquettes de l’unique album de son idole, sous le titre Juliet Naked, Annie publie un commentaire acerbe sur son site, afin de contrarier son compagnon. C’est alors qu’elle reçoit un mail du mystérieux musicien…...

...

...