2016年8月にブラジルで開催された「リオデジャネイロオリンピック」を舞台に、マリオやソニック、そしてその仲間たちがさまざまな競技に挑戦していきます。
「100ｍ走」や「アーチェリー」、「卓球」などの定番競技はもちろん、開催国のブラジルで人気の「サッカー」、7人制としては初のオリンピック競技となった「ラグビーセブンズ」など、さまざまな競技を最大4人まで一緒に遊べます。
また、競技にマリソニ独自の遊びをプラスした「バトル競技」や、自分のMiiで世界各国のプレイヤーと疑似対戦し、実際のオリンピックに参加しているような気分で楽しめるオリンピック大会モードなど、多彩なモードを収録しています。