Saroo, 5 ans, vit dans un bidonville indien avec sa mère, Kamla, sa s�ur, Shekila, et son frère ainé, Guddu, avec lequel il fait les quatre cents coups. Un jour, Saroo accompagne son frère au travail. Il s'endort dans une gare, et Guddu s'absente un moment. Saroo monte dans un train, cherchant son frère mais ne le trouvant pas. Il se retrouve à Calcutta, sans comprendre la langue, et erre dans les rues de la ville. Il finit par être envoyé dans un orphelinat, où il apprend qu'un couple d'Australiens veut l'adopter. Il prend l'avion jusqu'à Hobart, en Australie, et rencontre sa nouvelle famille, John et Sue. Ils adoptent ensuite Mantosh. Vingt ans plus tard. Saroo, citoyen australien, fait des études d'hôtellerie. Il y rencontre Lucy. Un soir, en mangeant indien chez des amis, Saroo se souvient des jilabis que lui achetait son frère. Ses amis lui parlent de Google Earth, une nouvelle technologie qui pourrait l'aider. Saroo et Lucy passent la nuit ensemble. Au réveil, il débute ses recherches. Elles finissent par l'obséder, et il s'éloigne de ses parents et quitte Lucy. Le temps passe. Saroo croise par hasard Lucy. Elle le persuade de parler de ses recherches à ses parents. Un soir, en naviguant sur Google Earth, il tombe sur un paysage familier : la gare, puis son village natal, Ganesh Talai. Il en fait part à Lucy, et à Sue et John. Puis il prend l'avion. 12 février 2012. Arrivé à Ganesh Talai, Saroo retrouve enfin sa mère et sa soeur. Il apprend que son frère est mort percuté par un train la nuit de sa disparition.