Pada tahun 1928 di Los Angeles, seorang janda bernama Christine Collins (Angelina Jolie) kembali ke rumah dan menemukan putranya yang berusia sembilan tahun, Walter (Gattlin Griffith), hilang.
Berbulan-bulan setelah menghilangnya Walter, Departemen Kepolisian Los Angeles memberitahu Christine bahwa putranya ditemukan masih hidup.
Percaya bahwa publisitas positif ini akan mengurangi kritik negatif dari departemen, Departemen Kepolisian Los Angeles mengatur reuni Christine dan putranya secara publik.
Namun ternyata, Christine merasa bahwa anak tersebut bukanlah putra. Christine tersebut mendapat respons negatif dari pihak kepolisian.
Bahkan, untuk menjaga nama baiknya, pihak kepolisian menyuap surat kabar untuk mencetak kisah yang menyiratkan bahwa Christine adalah ibu yang tidak layak.
Saat Chistine nekat berbicara pada media, pihak kepolisian menyebutnya delusional bahkan mengirimkannya ke rumah sakit jiwa. Dokter di rumah sakit jiwa tersebut mendiagnosa Christine berhalusinasi dan memaksanya mengonsumsi obat. Ia pun berjanji akan membebaskan Christine jika ibu tersebut mengaku keliru mengenali putranya. Dengan sifatnya yang keras kepala, Christine menolak tawaran tersebut. Hingga akhirnya, terkuak sebuah kasus yang kemudian mengungkapkan fakta sebenarnya.