在蘑菇王国陷入危机之际，酷霸王偷走了所有星之力量，意图统治宇宙。马力欧和路易吉意外被卷入虫洞，来到银河中央的星之圣殿。他们必须收集散落的星屑，唤醒沉睡的流星龙。途中，碧姬公主被酷霸王绑架，关在月球要塞。马力欧与路易吉驾驶飞船，穿越黑洞迷宫，与小光精灵并肩作战。最终，他们激活流星龙，击败酷霸王，拯救宇宙。友情与勇气照亮银河，星之冒险永不停歇！