In The Super Mario Galaxy Movie lossen Mario en Luigi problemen op in het Mushroom Kingdom met hun 'let's-a-go'-houding. Ze krijgen een nieuwe vriend, Yoshi, proberen een kleine Bowser te hervormen en kijken uit naar Peach' verjaardagsfeest. Een noodoproep stuurt het team door het heelal en ze ontdekken nieuwe werelden, onverwachte dreigingen en iconische personages zoals Rosalina en Bowser Jr.