Donna (Meryl Streep) e sua figlia Sophie vivono felicemente su un'isola della Grecia, dove gestiscono un piccolo albergo. Sophie ha 18 anni e sta per sposarsi, ma poiché Donna è una mamma single, la ragazza non ha mai conosciuto suo padre e non ha nessuno che l'accompagni all'altare. Decisa a scoprire l'identità di suo papà, Sophie invita, di nascosto da sua madre, tre uomini che sono stati importanti nel passato di Donna: Sam, Bill ed Henry. Nel frattempo, sull'isola arrivano anche Rosie e Tanya, le più care amiche di Donna, con cui un tempo aveva fondato il trio musicale 'Donna and the Dynamos'. Il magico panorama dell'isola farà così da sfondo a 24 ore di musica e festeggiamenti in cui nuovi amori sbocceranno, altri si consolideranno ed altri ancora rinasceranno...