Esta segunda entrega cuenta la historia de cómo se conocieron los personajes de la primera película en ese mágico verano, a la vez que narra sus vidas en el presente. Los miembros del reparto original vuelven a ponerse en la piel de sus personajes: la oscarizada Meryl Streep como Donna; Julie Walters como Rosie, y Christine Baranski como Tanya. Amanda Seyfried y Dominic Cooper vuelven a formar pareja como Sophie y Sky. Pierce Brosnan, Stellan Skarsgård y el oscarizado Colin Firth retoman los papeles de Sam, Bill y Harry respectivamente, los tres posibles padres de Sophie.