Mario vuelve en su segundo juego de plataformas en 3D, sucesor de Super Mario 64. Esta entrega ofrece al jugador una aventura muy tropical, llena de paisajes paradisíacos y donde el agua tiene mucha importancia.
Basándose en los mismos principios que hicieron triunfar a SM 64 en 1996, en esta aventura Mario cuenta también con la ayuda de Acuac, un dispositivo acuático que permite a Mario realizar acciones como mantenerse en el aire o atacar a enemigos con agua.
En este plataformas también podremos manejar a Yoshi, que ayudó a Mario en Super Mario World. Con Yoshi, Mario podrá acceder y realizar acciones que de otra forma no podría.
El planteamiento de niveles es el mismo que en SM 64. Hay un nivel principal, que es isla delfino, que sirve de nexo entre el resto de niveles del juego. Mario entrará en las pinturas que hay distribuidas por isla Delfino para acceder a los niveles, que se irán desbloqueando a medida que se avanza en la aventura. El objetivo del juego es conseguir Soles dorados, en total hay 120 Soles, aunque con 96 se podrá acceder al enemigo final.
Mario y la princesa Peach van a pasar unas relajadas vacaciones en Isla Delfino, o eso creían ellos. Cuando Llegan a la isla, los habitantes acusan a Mario de haber pintado toda la ciudad y lo meten en la cárcel, aunque el verdadero responsable es Mario Óscuro, un impostor. Mario es obligado a limpiar Isla Delfino, con la ayuda de Acuac, y busca al verdadero responsable de los destrozos de isla Delfino para limpiar su nombre.