Mario y Luigi, los hermanos plomeros, se dedican a resolver todo tipo de problemas cotidianos en su nuevo hogar, el Reino Champiñón, con su habitual actitud positiva. Mientras ayudan a la princesa Peach e intentan reformar a un diminuto Bowser que está encarcelado, conocen a un nuevo compañero: Yoshi. Sin embargo, la fiesta de cumpleaños de la princesa Peach desencadena una aventura galáctica que envía a Mario y Luigi al espacio para detener los malvados planes de Bowser Jr. y salvar a Rosalina.