เรื่องราวเกิดขึ้นที่เกาะสมุยในกรีซ โดยติดตามชีวิตของ Sophie (รับบทโดย Amanda Seyfried), หญิงสาวที่กำลังจะเข้าพิธีแต่งงานกับ Sky (รับบทโดย Dominic Cooper) แต่เธอมีความลับที่ไม่สามารถเปิดเผยให้ใครรู้ นั่นคือ เธอไม่รู้ว่าพ่อของเธอคือใคร
Sophie ได้พบกับบันทึกของแม่เธอ Donna (รับบทโดย Meryl Streep) และพบว่ามีผู้ชายสามคนที่อาจเป็นพ่อของเธอ ซึ่งได้แก่ Sam (รับบทโดย Pierce Brosnan), Harry (รับบทโดย Colin Firth) และ Bill (รับบทโดย Stellan Skarsgård) เธอจึงตัดสินใจเชิญพ่อทั้งสามคนมาร่วมงานแต่งงานโดยไม่บอกให้แม่รู้ และหวังว่าจะได้รู้ความจริงเกี่ยวกับตัวตนของพ่อ
