马力欧与路易吉在一次管道修理中意外被吸入时空漩涡，坠入浩瀚银河。他们发现库巴正利用星之力量建造毁灭级武器，企图统治全宇宙。为拯救被囚禁的桃花公主，兄弟俩踏上星际征途：穿越彩虹桥、智斗彗星海盗、驯服流星小恐龙，最终在黑洞边缘的星核要塞与库巴展开宿命对决。本片融合经典跳跳乐与太空歌剧元素，用爱和勇气重燃银河之光。