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, canta e sospira ancora per la principessa Peach e fatica a controllare la sua rabbia. Inoltre, Bowser Jr., il suo figlio maniacale, è sul sentiero di guerra. Vuole riprendersi suo padre e deve affrontare i fratelli idraulici. Nel frattempo, anche la bella vita della principessa Rosalina è minacciata.