Софи Шеридан готовится к грандиозному открытию отеля своей матери Донны, что скончалась годом ранее. Она расстроена, что ее отцы Гарри и Билл не могут приехать по случаю этого события. Также у нее возникают разногласия c мужем Скаем, который сейчас в Нью-Йорке. Софи решает предаться воспоминаниям о жизни своей матери.
В 1979 году молодая Донна, только что закончившая университет с Роузи и Таней, готовится путешествовать по миру. В Париже она встречается с Гарри, и она вместе проводят ночь, однако затем Донна уходит. Позже она пропускает свою лодку в Калокаири, однако Билл предлагает подвезти ее, по пути они также помогают оказавшемуся в затруднительном положении рыбаку Алексио, что намерен помешать своей возлюбленной выйти замуж за другого. Без ведома Донны Гарри следует за ней в Грецию, но прибывает слишком поздно и наблюдает, как лодка уплывает в даль.
В настоящее время Таня и Роузи поддерживают Софи, также выясняется, что Роузи и Билл расстались. Затем Софи навещает Сэма, который все еще скорбит по Донне. Снова в прошлом молодая Донна приезжает на остро и исследует окрестности, когда внезапный шторм заставляет ее обнаружить испуганную лошадь в подвале дома. Она отправляется по поиски помощи и находит молодого Сэма на мотоцикле, который помогает ей спасти лошадь. В настоящее время шторм серьезно рушит планы Софи по открытию отеля и мешает осветить эту новость в СМИ.
В прошлом Донна и Сэм наслаждаются романтикой, которая внезапно заканчивается, когда Донна обнаруживает фотографию невесты Сэма в одном из ящиков. Обескураженная Донна требует, чтобы Сэм покинул остров. В настоящее время Сэм говорит Софи о том, как Донна ценила ее. Тем временем Гарри решает бросить сделку в Токио, чтобы поддержать Софи, Биллу внезапно приходит в голову та же идея. Она встречаются в доках, но им говорят, что лодок не осталось. Билл встречает рыбака по имени Алексио, который соглашается помочь ему, Гарри, а также Скаю, который только что прибыл.
В прошлом подавленная Донна направляет свою боль в совместное пение с Таней и Роузи. Затем она вновь встречается с Биллом, и она отправляются в свидание на его лодке. Сэм возвращается, отменив свою помолвку, но огорчается, увидев Донну с другим мужчиной, и покидает остров. Донна обнаруживает, что беременна, но понятия не имеет, кто из трех любовников приходится отцом ее ребенку. Мать владельца бара, где выступала Донна, слышит о желании девушки остаться на острове, и предлагает Донне жизнь в ее фермерском доме. Девушка с радостью принимает это предложение. Именно там она затем и рожает Софи.
В настоящем времени гости прибывают на вечеринку, а Софи воссоединяется с отцами и Скаем. Софи демонстрирует, что она беременна, и говорит, что никогда не чувствовала себя ближе к своей матери, чем сейчас, так как теперь понимает, через что она прошла. Билл и Роузи воссоединяются. На место прибывает отчужденная бабушка Софи и мать Донны по имени Руби, которую Софи специально не хотела приглашать. Она говорит, что Скай нашел ее в Нью-Йорке, и она хочет построить отношения с Софи. Затем Софи исполняет песню с Таней и Роузи в честь ее матери, после чего бабушка плачет, говоря, как она гордится ей. Затем выясняется, что менеджер отеля Фернандо является бывшим любовником Руби, с которым она была вместе в Мексике в 1959 году. Они с радостью воссоединяются.
Девять месяцев спустя Софи рожает мальчика, и все собираются на его крещение. Таня флиртует с братом Фернандо. Дух Донны с гордостью наблюдает за дочерью. Затем все актеры исполняют совместную песню на огромной вечеринке в отеле.
