Dopo gli eventi del film precedente, il cattivo Bowser viene tenuto prigioniero in formato minuscolo da Mario e suo fratello Luigi. Dalla sua prigione, tuttavia, continua a cantare e a desiderare la principessa Peach, riuscendo a stento a controllare la sua rabbia. Inoltre, Bowser Jr, il suo maniacale figlio, è sul piede di guerra. Vuole riprendersi suo padre e deve affrontare i fratelli idraulici. Nel frattempo, anche la bella vita della principessa Rosalina è minacciata.