Seorang tukang ledeng bernama Mario melakukan perjalanan melalui labirin bawah tanah bersama saudaranya Luigi, mencoba menyelamatkan seorang putri yang ditangkap . Seorang tukang ledeng Brooklyn bernama Mario melakukan perjalanan melalui Kerajaan Jamur dengan seorang putri bernama Peach dan jamur antropomorfik bernama Toad untuk menemukan saudara laki-laki Mario, Luigi, dan untuk menyelamatkan dunia dari Koopa yang bernapas api dan kejam bernama Bowser . Film ini dimulai di kerajaan es penguin biru di mana sebuah kapal besar yang mengancam milik Koopas . Begitu mereka mendarat, pasukan Koopa muncul untuk menghadapi penguin . Kamek (Kevin Michael Richardson) keluar untuk memperkenalkan raja mereka, Bowser yang jahat ( Hitam) . Sementara para penguin mencoba untuk (dengan menyedihkan) melawan, Kamek menggunakan sihirnya untuk melemparkan mereka ke samping sebelum Bowser melepaskan nafas apinya untuk melelehkan penguin' kastil es . Dia kemudian pergi ke sebuah kotak dengan tanda tanya dan meremukkannya Bintang . Bowser kemudian menyombongkan diri bahwa tidak ada seorang pun yang dapat menghentikannya . Di Brooklyn, saudara laki-laki Mario (Chris Pratt) dan Luigi (Charlie Day) sedang menonton iklan untuk bisnis pipa ledeng baru mereka . Mereka diejek oleh mantan bos mereka, Foreman Spike ( Mario turun tangan untuk membela saudaranya karena Luigi gugup dan mudah takut .

Beberapa saat kemudian, saudara-saudara mendapat panggilan telepon untuk pekerjaan besar pertama mereka . Sayangnya, van mereka rusak, memaksa mereka berlari melintasi lokasi konstruksi untuk mencapai tujuan mereka. . Saudara-saudara tiba di rumah pasangan kaya, di mana Luigi sudah membuat kesan buruk ketika dia menginjak mainan anjing pasangan itu, Francis . Mario dengan cepat memperbaiki keran mereka yang bocor, tetapi Francis mengejar mereka . Hal ini menyebabkan hancur dan Francis hampir jatuh dari jendela sampai Mario dan Luigi menyelamatkannya . Keduanya kembali ke rumah di mana mereka tinggal bersama keluarga mereka dan sedang makan pasta dengan jamur (dan Mario membenci jamur) . Orang tua mereka tidak percaya pada bisnis pipa ledeng mereka danmenganggapnya sebagai mimpi konyol, membuat Mario sedih . Luigi pergi untuk menghibur saudaranya, yang mengatakan dia berharap dia tidak selalu merasa begitu kecil . Mereka kemudian melihat berita bahwa ada ledakan pipa besar-besaran di pusat kota Brooklyn, dan Mario . Mario dan Luigi berhasil mencapai bawah tanah saat jalanan mulai terendam banjir . Mereka menemukan sumber masalahnya dan mulai memanjat menuju pipa utama, namun mereka akhirnya terjatuh lebih dalam ke selokan hingga mereka menemukan sistem pipa ditarik melalui salah satu pipa dan dibawa melalui portal, di mana mereka dipisahkan .

Luigi berakhir di Tanah Gelap, di mana dia ditemukan oleh kerangka Koopas yang disebut Tulang Kering . Mereka mengejarnya sampai dia berlari menuju kastil di mana dia pikir dia antek bertopeng (Orang Pemalu) akhirnya menangkap Luigi . Mario berakhir di negeri yang penuh dengan jamur raksasa . Dia bertemu dengan makhluk kecil berkepala jamur, seekor Kodok bernama . . . Kodok (Keegan-Michael Key) . Mario menjelaskan kepada Toad bahwa deskripsi, Tokoh Kodok Luigi berada di The Dark Lands . Dia membimbing Mario ke The Mushroom Kingdom agar mereka bisa mendapatkan bantuan . Mario dan Toad tiba di kastil Princess Peach (Anya Taylor-Joy) . Dia tahu Bowser adalah ancaman dan sedang membuat dengan bantuan tentara Kong setelah dia mengambil penguin, tahanan . Toad membantu Mario menyelinap ke kastilnya, dan Peach sangat gembira bertemu manusia lain . Mario meminta bantuannya untuk menemukan Luigi, dan dia bilang dia akan melakukannya begitu dia melihat apa Mario rintangan yang harus dia lalui untuk membuktikan dirinya . Dia melakukannya dengan mudah dalam sekali jalan, dan dia menunjukkan kepadanya kekuatan yang bisa dia gunakan, tapi sayangnya bagi Mario, itu adalah jamur . Dia memakan satu yang membuatnya tertabrak, dia kehilangan power-up . Mario bertahan berjam-jam di platform yang jatuh, memakan bunga, dan menghancurkan bola .

Pada percobaan terakhirnya, dia hampir berhasil sebelum bunga itu mengunyahnya, tapi itu' cukup untuk meyakinkan Peach berangkat dari Kodok saat mereka menuju ke Kerajaan Kong, tapi mereka bergabung dengan Kodok . Sebelum perjalanan mereka, Peach menunjukkan kemampuan kepada Mario untuk menghasilkan api menggunakan bunga . Dia bertanya dari mana asalnya, tapi Peach tidak yakin . Kerajaan Jamur sebagai anak hilang, dan para Kodok membesarkannya sebelum menjadikannya putri mereka . Di atas kapal Koopa, Bowser menjelaskan rencananya untuk menikahi Peach dan memerintah bersama dengannya menggunakan Super Star . Kemudian, Bowser menyanyikan balada piano untuk dirinya sendiri sebelumnya datang untuk memberitahunya bahwa Peach telah terlihat bersama Mario, membuatnya sangat cemburu . Orang Pemalu membawa Luigi, yang disiksa Bowser (mencabut rambut kumisnya) untuk mendapatkan informasi tentang saudaranya . Mario, Peach, dan Toad tiba di Kong Cranky Kong (Fred Armisen) atas mendapatkan pasukannya untuk melawan Bowser, tapi dia menolak . Mario maju, bertekad untuk menyelamatkan Luigi, jadi Cranky setuju untuk membantu dengan syarat Mario melawan putra Cranky' di arena dan menang . Mario setuju ide . Di arena, Mario diadu melawan Donkey Kong (Seth Rogen) . Tentu saja, Mario yang jauh lebih kecil pada awalnya mendapat teriakan dari DK, sampai dia mulai memanfaatkan power-up .

Upaya pertamanya gagal ketika dia makan warna biru Dia kemudian mendapat power-up lain yang memberinya setelan kucing, yang memungkinkan dia untuk menggunakan refleks seperti kucing melawan Donkey Kong . Kera melempar barel ke Mario, tapi dia menghindarinya dan menggunakan kekuatannya untuk meninju DK di bawah, mengalahkannya. bantu Peach . Luigi dipenjara bersama penguin dan raja mereka (Khary Payton), bersama dengan bintang kecil ceria (tapi suram) bernama Lumalee (Juliet Jelenic) . Bowser juga mengetahui tentang aliansi Kong' dengan Peach, dan dia berencana untuk berhenti merakit kart untuk mengejar Koopas . Mereka berkendara melintasi Rainbow Road untuk mengejar mereka, tetapi pasukan Bowser's menyergap mereka . Koopas menyerang, tetapi Mario dan yang lainnya mampu menangkis sebagian besar dari mereka . Toad hampir jatuh tetapi Peach (Scott Menville) mencoba menggunakan rignya untuk membunuh Mario, tetapi dia menghindari serangan itu dan meledakkan kendaraan Jenderal. . Jenderal menjadi marah dan mengaktifkan cangkang birunya, melakukan serangan kamikaze yang menghancurkan sebagian jembatan dan mengirim Mario jatuh ke laut . Kong ditangkap, dan Peach bergegas kembali ke kerajaan bersama Toad untuk memperingatkan semua orang . Mario dan DK berdebat saat mereka jatuh ke dalam air, tetapi DK tersingkir oleh ban kart yang jatuh . Mario menyelamatkannya tetapi mereka Maw-Ray .

Mereka menemukan roket dari gerobak DK' dan menggunakannya untuk meledakkan diri dari perutnya dan dalam perjalanan kembali ke Kerajaan Jamur . Peach kembali untuk meminta Kodok mengungsi, tapi Bowser dan anak buahnya muncul . langsung menolak hingga Bowser memerintahkan Kamek untuk menyiksa Kodok . Persik kemudian menyetujuinya selama Kodok tidak terluka . Kamek kemudian pergi ke tahanan lain untuk mengumumkan bahwa mereka akan dikorbankan . Upacara pernikahan akan segera dimulai hingga Bowser mempersembahkanpengorbanan . Peach kemudian mengatakan dia tidak akan pernah menikah dengannya dan mengambil bunga biru untuk memberikan dirinya kekuatan es . Dia membekukan mekanisme dan Bowser sementara Kodok mulai melawan Koopas . Mekanismenya pecah dan para tahanan diturunkan lebih jauhke dalam lava, dengan Luigi hampir mati terlebih dahulu sampai Donkey Kong tiba, setelah diberi kekuatan dengan Mario, untuk membangkitkan mereka kembali . Luigi jatuh sampai Mario muncul dengan pakaian Tanooki yang memungkinkan dia terbang . Bowser melepaskan diri dari es dan memerintahkan diluncurkan di Kerajaan Jamur untuk melenyapkannya . Mario terbang ke mata Bill dan membuat bom raksasa mengejarnya, membawanya ke pipa portal tempat Bill meledak . Ledakan berikutnya menyebabkan semua orang di kerajaan tertarik . Semuanya kembali ke Brooklyn, termasuk kapal Koopa . Bowser yang sekarang marah menyerang Mario dan memukulinya, mengatakan bahwa dia tidak memiliki kesempatan untuk menghentikannya .

Saat Peach dan DK mencoba bertarung, Mario bersembunyi di restoran pizza dan melihat iklannya bersama Luigi, menginspirasi pertarungan . Bowser kehilangan Super Star, dan Mario mencoba meraihnya, tetapi Bowser mengeluarkan napas apinya sampai Luigi turun tangan untuk melindungi Mario dengan penutup lubang . Keduanya kemudian berlari ke Bintang dan menyentuhnya, membuat mereka tak terkalahkan dan kuat SAUDARA SUPER MARIO! orang tua, penduduk Brooklyn, dan bahkan Spike bersorak untuk saudara-saudara karena menyelamatkan semua orang . Kemudian, Mario dan Luigi melanjutkan bisnis pipa ledeng mereka, hanya saja mereka sekarang tinggal di Kerajaan Jamur . Saudara-saudara melompat ke pipa portal untuk petualangan lain .Adegan Mid-Credits: Tiny Bowser mencoba menyanyikan sebuah lagu di kandangnya sebelum Toad menyuruhnya diam . Adegan Pasca-Kredit: Di selokan Brooklyn, telur kecil dengan bintik-bintik hijau mulai menetas, dan sebuah suara kecil memanggil