两位兄弟水管工马力欧和路易吉生活在布鲁克林，决定创立自己的小公司，虽然家人并不完全认同他们的企业梦。有一天，由于工作中的意外，他们被吸入了一个奇异世界之中。分散在两个无法逃离的国度：蘑菇王国与库巴王国。
蘑菇王国被碧姬公主（安雅·泰勒-乔伊）统治，酷霸王则统治着库巴王国（杰克·布莱克）。为了进行大规模攻击和婚事，酷霸王正在勾动，想要抢走公主并与之结姻。在这个关键时刻，马力欧到达蘑菇国，给予了碧姬公主希望，从而带来了她的求助。她带着马力欧前往丛林王国，请求那里的国王和王子（塞斯·罗根）的帮助。
在这场充满诗意与笑容的冒险之旅中，兄弟们将面临着不可思议的挑战和障碍，同时寻找出口以归来。
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