Sophie (Amanda Seyfried) und Sky (Dominic Cooper) wollen heiraten, doch vorher möchte die Braut endlich ihren Vater kennenlernen. Sie liest die alten Tagebücher ihrer Mutter Donna (Meryl Streep), die auf der griechischen Insel Kalokairi ein kleines Hotel führt. Drei potentielle Erzeuger findet Sophie dabei heraus: den Geschäftsmann Sam Carmichael (Pierce Brosnan), den Banker Harry Bright (Colin Firth) und den Abenteurer Bill Anderson (Stellan Skarsgard). Um festzustellen, wer von den gestandenen Männern nun wirklich ihr Vater ist, lädt Sophie sie einfach alle zu ihrem Ehrentag ein. Allerlei amüsante Verwechslungsspiele nehmen ihren Lauf, längst erloschen geglaubte Gefühle kommen wieder hoch ...