Después de haber frustrado el plan anterior de Bowser de casarse con la Princesa Peach, Mario y Luigi ahora enfrentan una nueva amenaza en Bowser Jr., que está decidido a liberar a su padre de la cautividad y restaurar el legado familiar. Junto con compañeros nuevos y antiguos, los hermanos viajan entre las estrellas para detener la cruzada del joven heredero.