Illumination ja Nintendo yhdistävät ensimmäistä kertaa voimansa tuodakseen valkokankaalle seikkailun popkulttuurin tunnetuimmista putkimiehistä. Nintendon Mario-pelien maailmaan perustuva elokuva The Super Mario Bros. Movie. kutsuu yleisön ennennäkemättömään värejä pursuilevaan universumiin täynnä toimintaa ja runsasta komediaa.
Yrittäessään korjata maan alla kaupungin päävesijohtoa brooklyniläiset putkimiesveljekset kulkeutuvat salaperäisen putken kautta maagiseen maailmaan. Kun veljekset ajautuvat erilleen, Mario lähtee eeppiselle matkalle löytääkseen Luigin. Apunaan Sienivaltakunnan asukas Toad sekä vahvatahtoisen Prinsessa Peachin opetukset Mario löytää omat voimansa.