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。此外,工艺师们还研发出一系列美观又实用的物件:一轮印着水墨画的皎洁圆月前,用泥塑制成的“嫦娥”独倚栏杆,按下开关,点亮“圆月”,中秋定制款台灯展现眼前;一只红色泥塑小兔在球形的玻璃罩中,它不仅是八音盒、小夜灯,还是一个“大展宏兔”加湿器……这些巧思,出自惠山泥人厂44岁的高级工艺美术师周璐之手。