Mientras trabajan bajo tierra para reparar una tubería, los plomeros de Brooklyn Mario (Chris Pratt; Saga Jurassic World y La Gran Aventura LEGO) y su hermano Luigi (Charlie Day; Siempre Hay Sol En Filadelfia) son transportados por una tubería misteriosa y vagan por un mundo nuevo y mágico. Pero después de separarse, Mario se embarcará en una épica aventura para encontrar a Luigi. Con la ayuda de Toad, un habitante del Reino Champiñón (Keegan-Michael Key; El Rey León) y algo de entrenamiento de la gobernante del Reino Champiñón, la Princesa Peach (Anya Taylor-Joy; Gambito De Dama), Mario logrará liberar su propio poder.
