Nối tiếp thành công của phần phim đầu tiên, Mario và Luigi dấn thân vào một cuộc phiêu lưu ngoài sức tưởng tượng khi họ bị cuốn vào không gian sâu thẳm. Lần này, họ gặp gỡ Rosalina, người bảo vệ các vì sao và là "mẹ" của những sinh vật Luma...