Mario e Luigi embarcam na aventura dos seus sonhos num hilariante RPG de ação que combina o mundo resort da Ilha Pi'ilo com as paisagens selvagens da imaginação de Luigi, onde tudo pode acontecer. Conheça uma série de personagens hilários enquanto se esforça para resgatar a Princesa Peach e ajudar o Príncipe Dreambert a libertar seu petrificado povo Pi'ilo da maldição do rei dos morcegos, Antasma.

Um dia, no Reino dos Cogumelos, a Princesa Pêssego, Mario, Luigi, Toadsworth e alguns Sapos são convidados para a Ilha Pi'ilo, que dizem conter um poder especial que faz as pessoas adormecerem. Durante o voo, um travesseiro escuro cai sobre um dirigível e se transforma em uma figura sombria que Mario derrota. Depois de derrotá-lo, o dirigível funciona mal e colide com o Pi'ilo Blimport. No entanto, é revelado que era tudo o sonho de Luigi. O grupo segue para o Castelo Pi' ilo, onde encontram Starlow. Mario e Luigi vão para uma sala onde Peach e Toadsworth acidentalmente partiram de uma plataforma de teste, enviando-os para as antigas ruínas de Pi'ilo. Mario e Luigi seguem e, eventualmente, encontram Peach e Toadsworth, bem como um Pi' ilo, que mais tarde acaba por ser o Príncipe Dreambert. Eles encontram uma sala de coleta onde Luigi tira uma soneca no travesseiro. Depois que todos se reúnem na sala de coleta, um Portal dos Sonhos abre um portal para o Mundo dos Sonhos. A figura sombria do sonho de Luigi puxa a Princesa Peach para o Mundo dos Sonhos. Depois que Mario persegue Peach no Castelo Dreamy Pi'ilo, com a ajuda de uma versão sonhadora de Broque Monsieur, ele se depara com Dreamy Luigi, a representação dos sonhos de Luigi, que ajuda Mario em suas caminhadas no Mundo dos Sonhos.