馬里奧（克里斯·帕拉特ChrisPratt配音）和路易吉（查理·戴CharlieDay飾）是生活在布魯克林的兩名水管工，他們剛剛成立了自己的小公司，但很顯然，他們的家人并不完全支持兄弟兩人的這份事業。某日，在工作中，馬里奧和路易吉被水管吸入到了一個光怪陸離的世界之中，兩人在旅途中被迫分開，馬里奧來到了由桃花公主（安雅·泰勒-喬伊AnyaTaylor-Joy配音）統治的蘑菇國，而路易吉則不幸的被傳送到了由酷霸王（杰克·布萊克JackBlack配音）統治的庫巴國。此時，酷霸王正準備大舉進攻蘑菇國，擄走公主并和她結婚，在這個節骨眼上，馬里奧的出現帶給了桃花公主希望，她帶著瑪麗奧來到了叢林王國，請求那里的國王和王子（塞斯·羅根SethAaronRogen飾）的支援。