Em Los Angeles, no dia 09 de março de 1928, depois de deixar seu filho Walter, na escola, Christine Collins segue para a empresa em que trabalha como Supervisora de Operadores de Telefonia. À tarde, depois de pegar o garoto na escola, ela promete levá-lo ao cinema no dia seguinte, sábado, para assistirem a um novo filme de Charles Chaplin.

Na manhã seguinte, depois de receber elogios e o reconhecimento de seu chefe, pelo seu trabalho, Christine é ainda contemplada com um convite para ser a gerente do novo Escritório de Beverly Hills. Transbordando de alegria, ela volta para casa, mas não encontra Walter. Depois de procurá-lo pela vizinhança, sem sucesso, ela telefona para o Departamento de Polícia de Los Angeles (DPLA) a fim de comunicar a ocorrência e pedir ajuda. Atendida pelo detetive Lester Ybarra, este lhe diz que a polícia não pode fazer nada até que se passem 24 horas, mas que ela mantenha a calma, pois em 99% de casos semelhantes, as crianças aparecem na manhã seguinte. Decorrido esse período sem que o garoto apareça, dois policiais a procuram para conhecerem maiores informações sobre Walter e pegarem uma foto dele.

Liderada pelo Capt. J. J. Jones, a investigação policial tem início. Paralelamente, Christine realiza sua própria investigação, procurando saber se em cidades mais distantes, como Las Vegas, alguma criança foi encontrada com a descrição do filho. Embora Christine não seja membro de sua congregação presbiteriana, o Rev. Gustav Briegleb reúne-se diariamente com seus fieis para orar pelo retorno seguro de Walter, oportunidade que aproveita para fazer críticas ao que chama de polícia violenta, corrupta e incompetente.

Depois de cinco meses, o detetive Ybarra, o Capt. J. J. Jones e o Chefe de Polícia James E. Davis a procuram para lhe comunicarem que, finalmente, Walter foi encontrado. Os três a levam, então, à Estação Ferroviária, para o tão esperado encontro entre mãe e filho. Ao ver o garoto na plataforma de desembarque, recém chegado de DeKalb, Estado de Illinois, Christine tem a mais absoluta certeza de que não se trata de seu filho. Entretanto, o Capt. Jones insiste de que se trata de Walter, talvez um pouco diferente por ter passado cinco meses em cativeiro. Para reforçar sua afirmação, ele pede ao garoto que diga seu nome e seu endereço, recebendo respostas corretíssimas como se fosse o verdadeiro Walter. Para completar a situação constrangedora, ele corre para os braços de Christine, chamando-a de “minha mãe”. Aproveitando a ocasião, o Capt. Jones consegue que os dois posem para uma foto para os jornais. Assim, pressionada pelos policiais, Christine leva aquele garoto para sua casa.

Embora continue convicta de que não se trata de seu filho, naquela noite ela percebe novos detalhes que corroboram com essa sua convicção: o garoto não tem os modos educados de Walter; ele é circuncidado; sua altura é 8 cm menor do que a que seu filho tinha na época de seu desaparecimento. Tais fatos fazem com que ela volte a procurar o Capt. Jones, mas este insiste mais uma vez que encontraram o garoto certo, mas concorda em que este seja examinado por um médico. No dia seguinte, por indicação do próprio capitão, o Dr. Earl W. Tarr chega para o exame, mas quase não faz mais do que verificar se há uma dor de garganta e admitir que o garoto pode ter sido circuncidado por seus seqüestradores.

Na manhã seguinte, Christine é acordada por um telefonema do Rev. Gustav, que lhe pede para ler a primeira página do jornal Times e depois passar pela igreja para o café-da-manhã. Efetivamente, o artigo explora o fato de ela continuar a negar que o garoto seja seu filho, apesar das provas irrefutáveis, em contrário, conseguidas graças aos esforços dos oficiais da Polícia. Na igreja, o Rev. Gustav conta-lhe como Davis tornou-se chefe e como ele armou seus policiais para matarem criminosos e não para acabarem com o crime, eliminando a concorrência.

Ao deixar a igreja, Christine leva o garoto ao seu dentista, que confirma ser sua arcada dentária completamente diferente da de Walter. Fato semelhante ocorre no colégio do filho, onde o garoto não reconhece a professora e esta se dispõe a colocar sua opinião por escrito e, se necessário, a depor no tribunal. De posse desses novos dados, Christine declara para repórteres que a polícia se acha equivocada em relação a seu filho, e que ela tem as provas a respeito. Irritado com tais declarações, o Chefe de Polícia James Davis ordena ao Capt. Jones que cuide dela. Assim, após ser conduzida à sua presença e negar, mais uma vez, que o garoto seja seu filho, Jones acena para duas pessoas que a levam para um manicômio, sob a alegação de ser uma pessoa insana.

Enquanto isso, em Wineville, ao investigar o desaparecimento de um garoto do Canadá, o detetive Ybarra chega ao Rancho Northcott, onde encontra o jovem Sanford Clark. Ele o leva preso para que seja providenciada sua deportação para o país vizinho, já que o mesmo se acha ilegalmente nos Estados Unidos. Sanford, entretanto, consegue fazer com que Ybarra o ouça sobre os motivos que o fizeram basicamente um preso em Northcott. Assim, o garoto conta ao detetive que viera do Canadá para passar apenas alguns dias com seu primo Gordon Westcott, proprietário do rancho. Entretanto, este o obrigou a permanecer no rancho para ajudá-lo em suas atividades criminosas. Continuando, afirma que o primo recolhia crianças desacompanhadas na cidade e as trazia para o rancho, a fim de serem mortas a golpes de machado, cabendo a ele a função de cavar suas covas e enterrar os corpos. Ao final desse depoimento, Sanford está em lágrimas, enquanto Ybarra chocado com o que ouvira. Em seguida, já recuperado, o detetive pergunta ao garoto se ele ainda se lembra dos rostos daqueles meninos e, após uma resposta afirmativa, entrega a Sanford uma pilha de vinte e poucas fotografias de crianças desaparecidas. Ao examiná-las, o garoto separa dez a quinze fotos de crianças que, com certeza, passaram pelo Rancho Northcott, entre elas a de Walter Collins.

No manicômio, Christine descobre que todas as mulheres que se encontram em seu pavilhão são como ela, ou seja, acham-se ali como insanas por terem promovido algum ato contra a violenta e corrupta polícia de Los Angeles. A ela, por exemplo, mais de uma vez o Dr. Jonathan Steele, médico-chefe da Instituição, lhe ofereceu a liberdade em troca de sua assinatura num documento em que confessa que a Polícia sempre esteve com a razão, assumindo assim a maternidade do garoto vindo de Illinois, proposta sempre por ela recusada.

Por outro lado, ainda abalado com o que ouvira, Ybarra telefona para o Capt. Jones para lhe falar sobre o que descobrira. Jones pede para que o detetive não leve a sério a história de Sanford, pois o garoto deve estar querendo protelar sua deportação para o Canadá, citando inclusive que Walter não poderia estar lá, já que eles mesmos o encontraram em Illinois. Não satisfeito com as colocações do capitão, Ybarra e sua equipe levam Sanford de volta ao rancho onde, entregando-lhe uma pá, pede-lhe que cave num ponto que pode ser uma das sepulturas. Embora inicialmente relutante, o garoto acaba desenterrando um sapato com um dos pés do esqueleto, depois uma mão, parando em seguida a pedido do detetive. Mais tarde, quando Ybarra volta a procurar o Capt. Jones, por telefone, para falar-lhe sobre sua descoberta, o oficial pede-lhe que pense nas implicações para o DPLA, especialmente por envolver o caso de Collins.

Logo a seguir, o Rev. Gustav, acompanhado de um exército de advogados, procura o Capt. Jones para exigir a soltura de Christine. Embora não seja por ele atendido, o reverendo consegue habilmente descobrir onde ela se acha internada. No dia seguinte, após recusar-se a, mais uma vez, assinar a confissão de culpa em troca de sua liberdade, o Dr. Steele ordena que ela seja imediatamente submetida a um tratamento de choque. Nesse momento, no entanto, o Rev. Gustav irrompe na sala com seu exército, exigindo imediatamente que o médico assine a alta de Christine, no que é finalmente atendido.

Ao deixar o manicômio, Christine ouve alguém gritando a manchete de um jornal, a qual fala da mortandade ocorrida no Rancho Northcott e admite que Walter deva estar entre as crianças mortas, fazendo com que ela desmaie, sendo, no entanto, amparada pelo Rev. Gustav, que a leva para casa. Enquanto isso, em Vancouver, no Canadá, Gordon Northcott é preso.

No dia seguinte, o Rev. Gustav visita Christine em companhia do Dr. S. S. Hahn, um renomado e caríssimo advogado. Gustav lhe informa que a Comissão da Polícia resolveu que os oficiais do DPLA não fizeram absolutamente nada errado, que a culpa de tudo foi do garoto e que ela havia criado dificuldades que os obrigaram a interná-la à força para sua própria segurança. Diante da situação, Christine percebe que vai precisar de um bom advogado, mas por outro lado sabe que não dispõe de dinheiro suficiente para contratar um. É quando o Dr. Hahn lhe informa que será uma honra defendê-la, pela mulher lutadora que ela é, e que o estará fazendo sem quaisquer ônus para ela.

Assim, em 04 de outubro de 1928, inicia-se o julgamento dos responsáveis pelo DPLA. Ao ser decretado um recesso, Christine vai a outra sala onde Gordon Northcott está sendo julgado pelos crimes ocorridos em seu rancho. No mesmo dia, entre vários depoentes, ela assiste aos depoimentos do dentista e da professora de seu filho, os quais confirmam que o garoto entregue pelos policiais na verdade não era o verdadeiro Walter. Ela assiste ainda o depoimento do falso Walter que, na realidade se chama Arthur Hutchins, no qual ele afirma que tudo o que fez foi sob a orientação do DPLA.

No caso Northcott, Gordon é condenado à morte por enforcamento, o que ocorre em 02 de outubro de 1930. No processo civil, o juiz sentencia que o Capt. J. J. Jones seja afastado permanentemente da Corporação, e que James E. Davis seja rebaixado de seu cargo de chefia. Por outro lado, é ainda decretado que todas as mulheres que se achavam internadas no manicômio, na mesma situação de Christine, sejam libertadas.

Christine, finalmente, retoma seu trabalho na Empresa de Telefonia. Os anos se passam e, em 27 de fevereiro de 1935, suas colegas a convidam para uma reunião festiva na casa de uma delas, quando assistirão à festa da entrega dos Oscars da Academia de Hollywood. Ela agradece pelo convite, mas lhes diz que tem muito trabalho pela frente. Logo a seguir, é a vez de seu chefe, Ben Harris, que a convida para um cinema e em seguida um jantar. Mais uma vez ela declina e agradece o convite, mas lhe garante que, se “Aconteceu Naquela Noite” ganhar o Oscar de Melhor Filme, no dia seguinte o jantar será por sua conta.

Logo depois que o rádio anuncia que o grande vencedor foi “Aconteceu Naquela Noite”, com o Oscar de Melhor Filme, o que a deixa radiante, Christine recebe um telefonema da Sra. Leanne Clay, uma das mães com filhos desaparecidos, informando-lhe que o filho dela foi encontrado e que ela está saindo para a Delegacia de Lincoln Heights, onde ele se encontra. Christine larga tudo e corre para a tal Delegacia, aonde chega a tempo para ouvir o depoimento do jovem David, filho da Sra. Clay, no qual ele declara que, certa noite, ele, Jeffrey e Walter Collins decidiram fugir do Rancho Northcott. Walter e Jeffrey saíram rapidamente, mas ele ficou preso na cerca. No entanto, ao vê-lo em dificuldade, Walter voltou e o ajudou a fugir, mas foi recapturado pelos Northcott. Ao ser perguntado se voltou a ver Walter, ele responde que não. A única coisa que sabe é que, se não fosse a ajuda recebida de Walter, ele não estaria vivo ali.

Na saída, o detetive Ybarra fala à Christine sobre o ato de heroísmo de Walter. Esta lhe responde que tal fato só lhe faz aumentar a esperança de reencontrar o filho, pois se David conseguiu fugir, Walter pode também, numa outra tentativa, ter conseguido.