Irlande, 1952 : Philomena Lee, encore adolescente, tombe enceinte. Considérée comme une « femme déchue », elle est envoyée au couvent de Roscrea. Alors que l’enfant est encore un nouveau-né, il est arraché aux mains de sa mère pour être adopté par des américains.
Un concepteur de puzzles, Ludwig prend l'identité de son frère jumeau disparu, l'inspecteur James Taylor, à la tête de la brigade de Cambridge, une ville en pleine effervescence