Luigis drømmeferie bliver på et øjeblik forvandlet til et skræmmende mareridt. King Boo har lokket Luigi, Mario og deres venner til det luksuriøse hotel Last Resort for at fange dem. Hjælp den skræmte, men beslutsomme Luigi med at udforske de lumske tematiserede etager, afsløre hemmeligheder, løse forhindringer og besejre de uregerlige spøgelser.
Din vigtigste hjælper, den forbedrede støvsuger Poltergust G-00, kan suge spøgelser op, blæse dem væk og bruge de nye angreb Slam og Burst. På vejen får du også hjælp af Gooigi, professor E. Gadds grønne klon, som kan gå gennem smalle passager, bevæge sig over pigge og klare steder, som Luigi ikke kan nå.