在百年一度慶祝星塵帶來恩惠的「星塵祭」之夜，整座城堡和碧姬公主被突然現身的庫巴綁架了。瑪利歐被擊飛到宇宙的另一端，與星星之子「奇可」和謎一樣的女子「羅潔塔」相遇。瑪利歐為了尋找拯救碧姫公主的線索，在廣大的宇宙展開冒險之旅。
活用指標和揮動操作等Wii控制器的特性，其獨特的操作感是本作的特徵。可在星星上反轉奔跑或在星星之間移動，以「重力」為題體驗各式各樣的玩法。還可2人協力遊玩，過程中支援1P玩家，進行冒險。
