Une fois de plus, la princesse Peach s'est fait enlever par Bowser, le roi des Koopas. Mario et son frère Luigi partent à son secours. Au cours de leur périple, ils devront aussi délivrer les amis de Yoshi, de petits dinosaures amicaux.
Le principal nouveau personnage est le petit dinosaure vert Yoshi. Ce nom signifie en japonais « orphelin », « enfant trouvé »; cela coïncide avec l'histoire du jeu où Mario et Luigi trouvent Yoshi dans un œuf, abandonné en pleine nature.
