Milly et Jess sont meilleures amies depuis l'enfance. Si elles sont aujourd'hui des femmes mariées, elles sont restées très liées. Mais un jour, Milly apprend qu'elle est atteinte d'un cancer. De son côté, Jess découvre avoir enfin réussi à tomber enceinte. Elle n'ose dévoiler la nouvelle à son amie malade...
Irlande, 1952. Philomena, mineure, tombe enceinte. Elle voit à peine son enfant qui lui est retiré, à 3 ans, pour être adopté par des Américains... Cinquante ans plus tard, un journaliste la remet sur la piste de ce fils qu'elle n'a jamais pu revoir.