除了两位水管工兄弟,游戏中的经典角色也在电影中亮相。碧姬公主作为蘑菇王国意志坚定的统治者,在片中对马力欧进行了严酷的作战训练,以帮助后者挖掘自身潜力。喜剧演员杰克·布莱克、塞斯·罗根则为片中的大反派酷霸,以及“搞笑担当”大猩猩咚奇刚配音。值得一提的还有,为游戏中的马力欧和路易吉兄弟配音长达三十余年的查尔斯·马丁内斯,也在片中友情客串。深圳·新桥影视产业基地由金鼠影业建设运营,是深圳市具有代表性的影视产业创新制作枢纽,基地已落成的1号影棚是广东省首座投入使用的专业数字化摄影棚,影棚投入使用以来吸引了李雪健、黄渤、沈腾、段奕宏、梅婷、江疏影、吴磊、万茜等众多艺人明星先后到访,以及《我和我的父辈》《女士的法则》《打开生活的正确方式》《爱情而已》《女士的品格》等国内多个头部影视项目进驻拍摄。