1999, na ilha grega de Kalokairi. Sophie (Amanda Seyfried) está prestes a se casar e, sem saber quem é seu pai, envia convites para Sam Carmichael (Pierce Brosnan), Harry Bright (Colin Firth) e Bill Anderson (Stellan Skarsgard). Eles vêm de diferentes partes do mundo, dispostos a reencontrar a mulher de suas vidas: Donna (Meryl Streep), mãe de Sophie. Ao chegarem Donna é surpreendida, tendo que inventar desculpas para não revelar quem é o pai de Sophie.