Waan je in de wondere wereld van het Bloemenrijk, waar Prins Florian Mario en zijn vrienden heeft uitgenodigd. Helaas is Bowser ook ongevraagd die kant op gekomen. Wanneer Bowser de mysterieuze Wonderbloem aanraakt, wordt hij één met het paleis van Prins Florian. Aan Mario de eer zich een weg te banen door het Bloemenrijk en Bowser te stoppen.
Het tegenhouden van Bowser doet Mario niet alleen. Je kunt naast hem namelijk ook spelen als Luigi, Prinses Peach, een gele en een blauwe Toad en Toadette. Verder maakt Prinses Daisy haar debuut als speelbaar personage in een 2D Mariogame. Deze personages spelen allen hetzelfde.
Jonge of minder ervaren spelers kunnen ook kiezen om met Nabbit of een van de vier kleuren Yoshi (groen, rood, geel en lichtblauw) te spelen. Deze personages zijn geschikt voor beginners, omdat ze geen schade oplopen wanneer iets ze raakt. Wel kunnen ze een leven verliezen door in een gat te vallen.
Yoshi heeft nog een aantal extra krachten. Hij kan namelijk objecten eten en die weer uitspugen naar vijanden. Ook kan Yoshi een fladdersprong uitvoeren, waarmee je nog hoger kunt springen. Zowel Yoshi als Nabbit kunnen geen gebruik maken van power-ups.
Het Bloemenrijk bestaat uit zes werelden die om het centraal gelegen Tulpenkust heen liggen. Tulpenkust is een gevarieerd gebied waar je onder andere een duik neemt in de zee, eilanden verkent en grotten doorzoekt.
Je reis door het Bloemenrijk begint in de Buizenweide. Deze wereld bevat erg veel buisvormige heuvels. Daarna ga je verder richting Wolkenpiek. Hier kom je eerst bij de ijzige voet van de berg aan en trek je na het klimmen naar de wolkachtige top. De volgende halte is Goudgebergte. Hier