Príbeh sa začína na gréckom ostrove Kalokairi, kde sa Sophie Sheridan (Amanda Seyfried) pripravuje na svadbu so Sky (Dominic Cooper). Sophie vždy vychovávala jej slobodná matka Donna (Meryl Streep) a svojho otca nikdy nestretla. Tajne číta denník svojej matky a zistí, že má troch možných otcov:Sam Carmichael (Pierce Brosnan), Bill Anderson (Stellan Skarsgård) a Harry Bright (Colin Firth).
Sophie, odhodlaná zistiť, kto je jej otec, pozve všetkých troch mužov na svoju svadbu bez toho, aby to povedala Donne. Keď dorazia, Donna je šokovaná a rozrušená, ale súhlasí, že ich nechá zostať na svadbu. Ako víkend pokračuje, Sophie spoznáva každého z mužov a začína sa pýtať, kto je jej skutočný otec.
Medzitým sa Donna vyrovnáva s vlastnými pocitmi z minulosti. Stále je do Sama zamilovaná, no bojí sa aj toho, že by ju znova zranili. Zdôverí sa svojim dvom najlepším kamarátkam Rosie (Julie Walters) a Tanyi (Christine Baranski).
V predvečer svadby sa Sophie od srdca porozpráva s každým z troch mužov. Dozvie sa viac o ich minulosti a ich vzťahoch s Donnou. Tiež sa dozvie, že každý z nich má k nej zvláštne puto.
Nakoniec sa Sophie rozhodne, že nepotrebuje vedieť, kto je jej otec. Teší sa z lásky a podpory svojej mamy a jej priateľov. Vydá sa za Sky a všetci žijú šťastne až do smrti.