Ein weiterer sonniger Tag neigt sich auf der griechischen Insel Kalokairi dem Ende, doch Sophie (Amanda Seyfried) macht sich trotzdem große Sorgen. Sie steht kurz vor der Eröffnung ihres Hotels Bella Donna, doch weder ihr Freund Sky (Dominic Cooper) noch ihre zwei Väter Harry (Colin Firth) und Bill (Stellan Skarsgard) können dabei sein. Nur Sam (Pierce Brosnan) ist nach den Ereignissen von Mamma Mia! auf der Insel geblieben und hat Sophie unterstützt. Wenigstens Tanya (Christine Baranski) und Rosie (Julie Walters) sind da, um Sophie unter die Arme zu greifen. Dabei schwelgen die drei in Erinnerungen an die wilden 1970er Jahre, als Sophies Mutter Donna (Lily James) die Bekanntschaft dreier Männer machte und schließlich schwanger wurde. Dabei fühlt sich Sophie ihrer Mutter näher als je zuvor, denn sie bekommt selbst bald ein Baby.