Daisy, une jeune et ravissante étudiante en archéologie, travaille sur un site convoité par un promoteur immobilier sans scrupule. Elle fait par hasard la rencontre de Luigi, un plombier faisant équipe avec son frère, Mario. Lors d'une promenade amoureuse sur son lieu de travail, la demoiselle disparaît à travers une muraille, comme happée dans une autre dimension. Les Super Mario Bros. se lancent immédiatement à sa recherche.