Dopo aver sconfitto il precedente piano di Bowser di sposare la Principessa Peach, Mario e Luigi si trovano ora di fronte a una nuova minaccia: Bowser Jr., determinato a liberare il padre dalla prigionia e a ripristinare l'eredità familiare. Con compagni nuovi e vecchi, i fratelli viaggiano tra le stelle per fermare la campagna del giovane erede.