Действие игры начинается с очередного фестиваля Звезд. В это время звездные камни начинают падать с неба и осыпают Грибное королевство.
Марио, отправившийся в гости к принцессе Пич, встречает по дороге маленькое существо — Луму. Как оказалось, Лума потеряла звезду, на которой жила, и в этом виноват дракон Боузер. Чудовище обладает способностью поглощать звезды, и именно оно похитило маленькую планету, на которой жила Лума. Марио получает в свое распоряжение космический корабль и отправляется за Боузером, который летает на просторах Галактики и продолжает похищать маленькие и большие звезды.
