Donna (Meryl Streep) führt auf einer griechischen Insel ein kleines Hotel, mit dem sie eigentlich schon genug zu tun hat. Doch die bevorstehende Hochzeit ihrer 20-jährigen Tochter Sophie (Amanda Seyfried), die sie alleine aufzog, bringt zusätzlichen Trubel. Sophie und ihr Auserwählter Sky (Dominic Cooper) fiebern dem großen Tag entgegen und freuen sich auf ein rauschendes Fest. Donna hat hierzu ihre beiden besten Freundinnen, mit denen sie früher die Pop-Band "Donna and the Dynamos" hatte, Rosie (Julie Walters) und Tanya (Christine Baranski) eingeladen.

Es könnte alles perfekt sein, doch Sophie hat einen großen Wunsch: Sie würde gerne wissen, wer eigentlich ihr Vater ist. Ihre Mutter hat dieses Geheimnis nie gelüftet. Zufällig entdeckt Sophie das Tagebuch ihrer Mutter, in dem sie einen Hinweis auf ihren möglichen Vater findet. Nur - es könnten allerdings drei verschiedene Männer in Frage kommen. Um endlich Klarheit zu bekommen, lädt sie kurzerhand alle drei Kandidaten heimlich auf die Insel ein.