브루클린의 배관공에서 세계를 구한 히어로로 레벨업한 형제 마리오와 루이지는 모래 왕국에서 임무를 수행하던 중, 길을 잃은 요시를 구출하며 특별한 우정을 쌓게 된다. 다시 찾아온 위기 속에서 쿠파주니어의 비범한 계획을 막기 위해 넓은 갤럭시로 뛰어들게 되는데...