Sophie (Amanda Seyfried), die in „Mamma Mia“ geheiratet und zu diesem Anlass ihre Familie um Mutter Donna (Meryl Streep) und das Männer-Trio Sam (Pierce Brosnan), Harry (Colin Firth) und Bill (Stellan Skarsgard), die allesamt als ihr leiblicher Vater in Frage kamen, auf die griechische Insel Kalokairi eingeladen hatte, ist schwanger! Zur Unterstützung lädt sie nun Rosie (Julie Walters) und Tanya (Christine Baranski) ein – doch bevor es zum großen musikreichen Finale kommt, das sich auch Sophies Großmutter (Popstar Cher) nicht entgehen lässt, erzählen die der werden Mutter zunächst noch Geschichten aus den wilden 1970er Jahren, als Donna unter der Sonne Griechenlands Sam, Harry und Bill kennenlernte.