En el corazón de la romántica Toscana, Sophie, una joven escritora de Nueva York, se encuentra en un viaje que parece más un paseo por la trampa del amor que una búsqueda de inspiración. Acompañada de su prometido Victor, quien está más interesado en su negocio de quesos que en disfrutar de un momento romántico, Sophie se siente un poco fuera de lugar. Durante su visita a Verona, tropezando con una antigua tradición, descubre un grupo de mujeres que se dedican a responder cartas de amor dirigidas a Julieta, la famosa amante de Romeo.

En una hermosa isla griega, Sophie, una joven llena de sueños y anhelos, está a punto de casarse. Sin embargo, hay un detalle que le preocupa: no sabe quién es su padre. Creyendo que la presencia de su papá en su boda sería un regalo invaluable, decide tomar cartas en el asunto y busca respuestas en el diario de su madre, Donna. A través de sus lecturas, descubre que hay tres hombres que podrían ser su padre: Sam, un romántico empedernido; Bill, un aventurero de espíritu libre; y Harry, un conservador estilo británico.