Pasado:

Donna (Lily James) tiene sus respectivas aventuras amorosas de verano con los tres hombres que conocimos en la primera película, cuando era joven y libre: Harry (Hugh Skinner), a quien conoció en París justo después de graduarse en la universidad; Bill (Josh Dylan), quien le da un paseo en bote por Kalokairi por primera vez; y Sam (Jeremy Irvine), a quien conoce mientras busca ayuda para el caballo angustiado que encuentra en la granja abandonada (que más adelante se convertirá en su hotel) durante una tormenta.

Ella se enamora de Sam pero, luego, descubre que está comprometido. Más tarde, se reencuentra con sus amigas de la universidad Tanya (Jessica Keenan Wynn) y Rosie (Alexa Davies) y canaliza su depresión cantando con ellas -de ahí, "Donna and the Dynamos" -.

Bill vuelve brevemente y él y Donna se encuentran una vez más; al mismo tiempo, Sam, habiendo roto su compromiso porque quiere estar con Donna. Vuelve, pero, cuando la ve con Bill, se va de nuevo para no volver jamás.

Donna descubre que está embarazada -y nunca se aclara quién es el verdadero padre-, decide quedarse a vivir en la isla y, a su vez, Sofía (Maria Vacratsis), la dueña del bar, le permite quedarse la granja. Allí, da a luz a Sophie y transforma el lugar en un hotel.

Presente:

Sophie (Amanda Seyfried) se prepara para reabrir el hotel que perteneció a su madre Donna (Meryl Streep), quien murió un año antes. Al mismo tiempo, está atravesando una crisis con Sky (Dominic Cooper) -quien está pensando en aceptar un trabajo en Nueva York- y, para su sorpresa, sus padres Harry (Colin Firth) y Bill (Stellan Skarsgard) no pueden ir a la isla debido a otros compromisos personales.

Sophie cuenta con el apoyo y la ayuda de su padre Sam (Pierce Brosnan), aún afligido por la muerte de Donna, y el gerente del hotel, Sr. Cienfuegos (Andy Garcia); también, Tanya (Christine Baranski) y Rosie (Julie Walters) -que rompió con Bill- acuden para ayudarla.

Finalmente, Harry y Bill deciden dejar a un lado sus compromisos e ir a la fiesta de la Isla. Llegan allí gracias a Alexio (Gerard Monaco), el amable pescador al que ayudan a declarar su amor por su mujer en el pasado.

Sophie se da cuenta de que está embarazada, ahora realmente se siente conectada con la vida de su madre, y lo anuncia a todos, lo que también consigue arreglar su relación con Sky -él ha regresado y decidió quedarse con ella-.

Bill y Rosie también se reencuentran. Y, para sorpresa de todos, Ruby (Cher), la madre de Donna y la abuela de Sophie a la que nunca conoció, parece haber sido contactada por Sky en Nueva York y tiene la intención de recuperar el tiempo perdido con su nieta.

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Allí, Ruby ve al Sr. Cienfuegos, quien fue su amante mexicano Fernando.

Nueve meses después, nace el bebé de Sophie y todos se reúnen en la iglesia para su bautizo. El espíritu de Donna se manifiesta en la ceremonia, mostrando que ella siempre estará allí para su familia.

Al final, todos celebran una fiesta multitudinaria en el Hotel Bella Donna, mientras cantan "Super Trouper".

Todos volvemos a preguntarnos quién es el padre de Sophie (biológico), pero en Mamma Mia 2 sigue sin desvelarse. En realidad, que más da.