Adaptação de uma montagem da Brodway, Mamma Mia! O Filme conta a seguinte história: em 1999, na ilha grega de Kalokairi, Sophie (Amanda Seyfried) está prestes a se casar e tem o desejo de ser levada ao altar pelo seu pai, porém um detalhe, ela não conhece seu pai. Revirando o diário antigo de sua mãe, Donna (Meryl Streep), ela encontra três possibilidades de descobrir quem é seu pai. Impulsionada pelo desejo de conhecer aquele que a concebeu junto com sua mãe, Sophie envia o convite de casamento a três ex-namorados de Donna. Outro detalhe: sem sua mãe saber e em nome da própria Donna. Sophie tem a ilusão de que ao vê-los, reconhecerá seu pai. Sam Carmichael (Pierce Brosnan), Harry Bright (Colin Firth) e Bill Anderson (Stellan Skarsgard), os três possíveis pais de Sophie aparecem para o casamento. Eles vêm de diferentes lugares e estão dispostos a reencontrar Donna. Ao se deparar com os três convidados, a jovem Sophie tenta de diversas maneiras escondê-los de sua mãe e fazer com que...