История начинается с увольнения журналиста Мартина Сиксмита, пытающегося себя чем-то занять. От скуки он начал писать книгу о России, но быстро понимает, что это никому не будет интересно.
Однажды к нему обращается официантка по имени Джейн и просит рассказать о ее матери Филомене Ли. Больше полувека назад она родила ребенка, будучи подростком. Семья от нее отказались и отправила, как падшую женщину, на перевоспитание в монастырь, где она подвергалась неисчислимым унижениям. Девушка вынуждена была отработать четыре года в прачечной, чтобы компенсировать расходы на свое содержание.
Заинтересовавшись столь трогательной историей, журналист решает встретиться с женщиной. Она рассказала, что некоторое время ее сын Энтони жил при монастыре. Но затем его отдали на усыновление в американскую семью, даже не дав попрощаться.
С тех пор Филомена смогла прожить достойную жизнь, но Энтони так не удалось найти. Она посещала монастырь, но ей не дали никакой информации. В этот раз Ли направляется туда вместе с Мартином.
Встретившая их сестра Клэр утверждает, что все бумаги сгорели при пожаре, потому не может предоставить информацию и лишь отдала документ, в котором главная героиня подтверждает свой отказ от ребенка. Журналисту показалось странным, что это удалось сохранить.
От местных жителей Сиксмит узнает, что никакого пожара не было. Сестры сами сожгли документы, очерняющие репутацию аббатства. Ведь они на самом деле не отдавали на усыновление, а продавали детей богатым клиентам.
Сиксмит подозревает, что мальчика увезли в США, так как сестры в основном имели дело с клиентами из этой страны. Задействовав свои связи, он готов продолжить поиски, но Филомене придется отправиться с ним.
Мартин устанавливает, что в США Энтони получил имя Майкл. В будущем он стал ключевым советником в администрации президента Рейгана, а затем работал главным юрисконсультом Джорджа Буша-старшего. К сожалению, мужчина скончался еще в 1995 году.
Узнав правду, Филомена хочет как можно скорее вернуться домой к дочери. Однако редактору нужно окончание истории, поэтому Мартин получает приказ удержать ее. Только это не потребовалось. Женщина решила остаться и познакомиться с теми, кто знал Энтони при жизни и узнать, думал ли он о своей родной матери.
Так удается выйти на Пита Олссона, лучшего друга Энтони. Сын знал о родной матери и посещал аббатство в Ирландии, чтобы ее разыскать. Его даже похоронили исторической Родине.
С этого момента становится ясно, что монахини все это время лгали. Мартину хочется устроить скандал, но Филомена их прощает, ведь уже ничего нельзя изменить.
В 2009 году Мартин опубликовал книгу, в основе которой лежит данная история, и сейчас является известным писателем. Филомена продолжает жить на юге Англии.