На вечірці на честь відкриття готелю, де збираються вже знайомі нам персонажі, збентежена новиною про вагітність, Софі просить розповісти їй історію її матері Донни, яка дізналася, що стане матір'ю ще в більш молодому віці, ніж головна героїня. Розповідь переносить глядача в минуле — в 1979 рік. Основний сюжет фільму «Мамма мія! 2» розгортається навколо відносин Донни, Гаррі і Сема — їх любовного трикутника. Глядач нарешті дізнається, що ж сталося з героями, які вже встигли нам полюбитися, і як вони впоралися з такою непростою ситуацією.