Philomena Lee raakt als tiener in 1952 zwanger in Ierland. Ze wordt naar een klooster gestuurd om verzorgd te worden. Wanneer haar kind een peuter is wordt hij door de nonnen voor adoptie naar Amerika gestuurd.

Frank Nitzche, een geroyeerde ex-topadvocaat die als pleiter gespecialiseerd was in moordzaken, verdient zijn boterham met het doorspelen van de laatste brieven van gedetineerden. Hij legt onder een valse naam contact, met terdoodveroordeelden en geeft hun correspondentie tegen een royale vergoeding aan journalisten. Zijn laatste subject is Charlotte Cory, veroordeeld voor de ontvoering en moord van een baby. Maar naarmate hij zich verdiept in de zaak, geraakt hij méér en méér gefascineerd door de moord en stijgt zijn overtuiging dat er misschien méér aan de hand is dan wat de feiten doen vermoeden. Hij besluit dan ook contact te leggen met Charlotte Cory. Na deze ontmoeting is hij totaal in de ban van deze zaak en besluit zelf op onderzoek te gaan.

De film draait om een spelshow waarin de deelnemers hun levens beëindigen voor het vermaak van het publiek. Adam Rogers (Duhamel) is de gastheer van het programma die er alles aan doet om de kijkcijfers te zien rijzen, dit omdat hij anders zijn baas Ilana Katz (Janssen) op zijn nek krijgt. Mason Washington, een familieman die moeite heeft om voor zijn gezinsleden te zorgen besluit zich aan te melden voor de show.