Saroo (Sunny Pawar), de cinco años, se pierde durante un viaje en tren. Desorientado y muerto de miedo, acaba a miles de kilómetros de su casa y de su familia, en la caótica Calcuta. Logra sobrevivir viviendo en la calle, escapando por los pelos de todo tipo de peligros, antes de acabar en un orfanato que no es precisamente un paraíso. Al final, una pareja australiana (Nicole Kidman y David Wenham) adopta a Saroo, que encuentra amor y seguridad mientras se cría en Hobart. Ya de adulto, al no querer herir los sentimientos de sus padres adoptivos, Saroo (Dev Patel) reprime su pasado, su necesidad emocional de reunificación y su esperanza de localizar a su madre y a su hermano perdidos. Pero un encuentro casual con paisanos indios vuelve a despertarle dichos deseos. Con la única ayuda de unos pocos de recuerdos, su firme audacia y una revolucionaria tecnología conocida como Google Earth, Saroo encuentra a su familia perdida y, finalmente, vuelve a su primer hogar.