ある日の夜、マリオは地上に落ちてきた流れ星の「ひかるピース」の一部を拾う。そしてその翌朝クッパから、意地悪のお詫びにご馳走を振舞うという招待状が届いた。 マリオたちは疑問に思いつつもクッパ城へと向かうが、やはり騙されてクッパの「ミニミニのつえ」で体を小さくされ、「ひかるピース」を奪われてしまう。

そのまま遠くに置き去りにされたマリオたちは、クッパを倒して元の大きさの体に戻るため、クッパ城へ冒険に旅立つ。

任天堂看家作《马里奥赛车》系列自SFC时代已经非常受欢迎，系列继承了任天堂一直以来的作风，结合高度娱乐性和新意，本游戏承袭了系列作一贯的特色，玩家可以选择马里奥、路易等任天堂明星角色进行游戏，而每个角色都有各自的特长，比如最高速度、加速度等要素都会有所不同，游戏中玩家可以捡赛道上的道具来妨碍对手游戏，充分体验多人同乐的乐趣。

    《马里奥赛车DS》收录了原有的16条赛道外还加入了16条全新赛道，新赛道将十分具备创意，会有很多突如其来的障碍物阻碍玩家前进，但玩家可以利用NDS独特的双屏幕显示功能，利用下屏勉强继续进行游戏，NDS上屏显示游戏实时画面，下屏显示地图及状态画面。而《马里奥赛车DS》更支持一卡八人同时对战，只要有一合游戏卡就可以让八台NDS进行实时联机游戏。

任务模式（每关都有时间限制）：