Michelle Pfeiffer i Olivia Newton-John były brane pod uwagę przy obsadzaniu roli Donny.
Mandy Moore, Rachel McAdams, Amanda Bynes oraz Emmy Rossum były brane pod uwagę przy obsadzaniu roli Sophie.
Członkowie Abby: Björn Ulvaeus i Benny Andersson pojawiają się w filmie w epizodycznych rolach. Benny jest pianistą ubranym w strój greckiego rybaka (pojawia się w sekwencji "Dancing queen"). Björn jest greckim bogiem trzymającym w dłoniach lirę.
Kim Basinger ubiegała się o rolę Donny.
Donny Osmond był brany pod uwagę do roli Sama.
Dawn French miała zagrać rolę Rosie, ale ostatecznie odrzuciła propozycję, ponieważ dyrektor muzyczny nie był zachwycony jej śpiewem.
Cher odrzuciła rolę Tanyi z powodu udziału w trasie koncertowej.
Chris Klein ubiegał się o rolę Sky'a.
W trakcie sceny, w której Meryl Streep śpiewa "Mamma mia" ilość pyłu na jej spodniach zmienia się między ujęciami.
W trakcie piosenki "Chiquitita" ilość płynu w szklance Tanyi zmienia się miedzy ujęciami.
Film kręcono w studio Pinewood Studios w Iver Heath (hrabstwo Buckinghamshire), Londynie w Anglii (Wielka Brytania) oraz w Grecji.
"Mamma Mia!" był pierwszym filmem kręconym na 007 Stage w Pinewood Studios po pożarze, który wybuchł 30 Lipca 2006 roku na planie filmu "Casino Royale"(2006). Nowa scena została użyta do piosenek i kroków tanecznych, które nie mogły zostać nakręcone w Grecji.
Główne miejsce realizacji zdjęć do filmu stanowiły greckie wyspy: Skopelos, Skiathos (miejscowość Damouchari) oraz Thassos. Ponadto, kręcono również na wybrzeżu Kalifornii.
Phyllida Lloyd wyreżyserowała również oryginalną broadwayowską wersję "Mamma Mia".
Benny Andersson, założyciel zespołu ABBA, nazwał Meryl Streep "a miracle" ["cud"] po tym, jak udało jej się już za pierwszym razem poprawnie nagrać piosenkę "The Winner Takes It All".
Film różni się od scenicznej wersji. Piosenki 'Under Attack', 'One of Us' i 'Knowing Me, Knowing You' zostały usunięte ze scenariusza, 'The Name of the Game' została sfilmowana, ale usunięto ją z ostatecznej wersji, natomiast 'When All is Said and Done' pojawiła się w filmie, choć nie pojawiała się w przedstawieniu.
Stellan Skarsgard sam postanowił, że w scenie gotowania na łodzi będzie miał na sobie fartuch, jednak nikt nie wiedział, że będzie pod nim nago. Podczas kręcenia tego ujęcia, kamerzysta podskoczył z krzykiem, a Phyllida Lloyd skręcała się ze śmiechu.
W oryginale Bill był Australijczykiem. Na potrzeby filmu zmieniono jego narodowość. Został Szwedem jak grający go Stellan Skarsgård.
Podczas premiery filmu w stolicy Szwecji, cała czwórka członków ABBY pokazała się wspólnie publicznie po raz pierwszy od 1986 roku.
Okres zdjęciowy trwał od 29 sierpnia do października 2007 roku.