Sophie (Amanda Seyfried) hat nach dem Tod ihrer Mutter Donna (Meryl Streep) deren Hotel auf der wunderschönen (fiktiven) griechischen Insel Kalokairi auf Vordermann gebracht und will es in Donnas Andenken weiterführen. Zur Wiedereröffnung plant sie eine grosse Party, an der sie auch stolz verkünden will, dass sie schwanger ist. Unterstützung erhält sie von ihrem Stiefvater und möglichen leiblichen Vater Sam (Pierce Brosnan), der mit ihr auf der Insel wohnt. Doch zunächst scheint sich alles gegen sie verschworen: Ihr Mann Sky (Dominic Cooper) möchte in New York bleiben, weil er ein tolles Jobangebot erhalten hat, und ein Sturm macht erstmal die ganzen Partyvorbereitungen zunichte. Als erste Gäste treffen die beiden besten Freundinnen ihrer Mutter, Rosie (Julie Walters) und Tanya (Christine Baranski) ein. Diesen beiden vertraut sich Sophie in ihrer Verzweiflung an und gibt zu, dass sie sich der ganzen Situation nicht wirklich gewachsen fühlt. Daraufhin erzählen ihr die beiden, wie ihre junge Mutter Donna (Lily James) damals Sam (Jeremy Irvine), Harry (Hugh Skinner) und Bill (Josh Dylan) unter der Sonne Griechenlands kennen und lieben lernte und wie sie, schwanger und auf sich allein gestellt, ihr Leben selbst in die Hand nahm. Sophie erfährt mehr von ihrer Mutter und ihrem wilden Leben, als sie je geahnt hat. Als die Party schliesslich steigt, tauchen einige Überraschungsgäste auf und Sophie kann glücklich ihrer Zukunft als Mutter und Hotelbesitzerin entgegenschauen. Der Film endet mit einer Darbietung des ABBA-Hits "Super Trouper" durch alle Partygäste. Auch der zweite Teil des ABBA-Musicalfilms unterhält mit vielen Songs der erfolgreichsten schwedischen Popgruppe aller Zeiten und vergnüglichen Tanz- und Gesangsdarbietungen der Stars. Auf zwei Zeitebenen erfährt das Publikum mehr aus der Lebensgeschichte von Sophie und ihrer Mutter Donna und ihren drei möglichen Vätern bzw. Männern. Es gibt ein Wiedersehen mit Amanda Seyfried, Pierce Brosnan, Colin Firth, Stellan Skarsgård und Meryl Streep, dazu vielen frischen Gesichter, die die jungen Figuren verkörpern und einen Überraschungsauftritt von Cher als Grossmutter.