
In de film zijn Mario en Luigi bezig een ondergrondse waterleiding in Brooklyn te repareren. Tijdens deze reparatie komen Mario en zijn broer Luigi in een mysterieuze buis terecht waardoor zij in een magische nieuwe wereld terecht komen. Echter worden de broers hierdoor van elkaar gescheiden en is het aan Mario om Luigi terug te vinden. Met hulp van Toad, die inwoner van het paddenstoelenrijk is, en Prinses Peach als leider van het Paddenstoelenrijk, ontdekt Mario zijn eigen krachten en gaat hij op pad. In de tussentijd is Bowser op oorlogspad en verzamelt hij zijn troepen om het Paddenstoelenrijk te vernietigen. Lukt het Mario om zijn broer en de inwoners van het Paddenstoelenrijk te redden?