Año 1942 durante la Segunda Guerra Mundial. Max es un espía del bando aliado que se enamora de Marianne, una compañera francesa, tras una peligrosa misión en el norte de África. La pareja comienza una relación amorosa hasta que a él le notifican que Marianne puede que sea una agente doble que trabaja para los nazis.

En la Gran Bretaña posterior a la Segunda Guerra Mundial, un médico visita una mansión llamada Hundreds Halls, donde su madre trabajó una vez como enfermera. Los propietarios están a punto de perder la casa porque no pueden pagar los impuestos, y dicen que el fantasma de la primera hija de su madre habita la casa. El médico se obsesiona con casarse con una de las hijas de los dueños...

"Mamma mia: Una y otra vez" nos lleva de viaje al verano donde comenzó todo. Desde su vida en el presente, los protagonistas de "Mamma mia!" nos cuentan los hechos acontecidos el mágico verano en el que comenzó esta historia de los tres posibles padres de Sophie.