結婚式でクッパはピーチとの門出の生贄として、ルイージやコング族、ペンギン達を含む全ての囚人を溶岩に落とし処刑しようとする。ピーチはそれを阻止すべく、事前にキノピオから受け取ったブーケに隠してあったアイスフラワーを使い、クッパと鎖の巻き取り機を凍らせる。マリオとドンキーは、キノコ王国の市街地でクッパ軍団を蹴散らし、式場に到着して囚人達を解放する。唯一ルイージが溶岩に落ちそうになるが、マリオがタヌキスーツの飛行能力で救出する。しかし、ピーチが自分のものにならない事に激怒したクッパは自力で氷を破壊。更には巨大なマグナムキラーをピーチ城目掛けて発射し、キノコ王国を完全に破壊しようとする。マリオはそれを止めるべく、マグナムキラーを追い掛け、自分へと誘導させる。自分がこの世界に来た際に通ってきたワープ土管を見つけたマリオは、ギリギリまで引き付けたマグナムキラーをそのワープ土管に吸い込ませ、異空間内で爆発させる事でキノコ王国の破壊を回避する。
だが、異空間でマグナムキラーを爆発させた影響でワープ土管が暴走し、ピーチ達やクッパ軍団、さらには飛行要塞までもがワープ土管に吸い込まれてブルックリンに転移し、ブルックリンは大混乱に陥る。マリオは、結婚式を台無しにされた事に腹を立てるクッパの攻撃を受け、窮地に追い込まれる。しかし、最後まで諦めず、隙を見てピーチの攻撃でクッパが落としたスーパースターをルイージと共に入手。2人は無敵になり、その力でクッパ軍団を圧倒し、遂にクッパを倒すことに成功した。マリオブラザーズに敗れたクッパはマメキノコで縮められ、罰として瓶に投獄された。マリオブラザーズの勇姿を目の当たりにした彼らの両親やスパイクを含むブルックリンの人々は、彼らをヒーローとして賞賛する。その後、マリオとルイージはキノコ王国へと引っ越し、配管業に勤しむ。
ポストクレジットシーンでは、ブルックリンの地下のどこかで、ヨッシーの卵が孵り始める様子が映し出される。
登場人物.
担当声優は英語版 / 日本語版の順に表記。なお、日本語版キャストは一部のメインキャストを除いて配役非公表となっているため、本項ではエンディングクレジットにて明記されている配役のみ記載する。
ジャングル王国.
クッパ軍団.