Retomando sus personajes originales en Mamma Mía! La Película, Amanda Seyfried y Dominic Cooper dan nuevamente vida a Sophie y Sky; mientras que Pierce Brosnan, Stellan Skarsgård y el ganador del Oscar, Colin Firth regresan como Sam, Bill y Harry. A medida que la película avanza, nos muestra como las relaciones forjadas en el pasado resuenan en el presente. El elenco que representará a los famosos personajes en sus versiones jóvenes son: Lily James en el papel de Donna; Alexa Davies (A Brilliant Young Mind) es Rosie y Jessica Keenan Wynn (Beautiful, musical de Broadway) como Tanya. Los roles masculinos están a cargo de Jeremy Irvine (Caballo de Guerra) como Sam; Josh Dylan (Aliados) como Bill y Hugh Skinner (Kill Your Friends) es Harry.