Saroo Brierley (Dev Patel) es un muchacho indio que vive en la extrema pobreza con su madre y su hermano en la ciudad de Calcuta. Con tan solo 5 años, se separa accidentalmente de su familia en una estación de tren y se pierde a miles de kilómetros de su casa.

Después de vivir durante algún tiempo en la calle y enfrentarse a numerosos desafíos, Saroo es adoptado por una pareja australiana, Sue (Nicole Kidman) y John Brierley (David Wenham). Desde entonces, vive en Australia y crece rodeado de una cultura diferente, lejos de sus orígenes. Veinticinco años después, el joven decide localizar a su verdadera familia, embarcándose así en un difícil viaje hacia su pasado.