2011年12月にWiiで発売された「マリオ&ソニック AT ロンドンオリンピック」の3DS版。シリーズ最多となる57種目のオリンピック競技を簡単操作でプレイすることができる。ボタン連打やタイミングよくボタンを押す定番ゲームはもちろん、キャラクターが水面から顔を出した瞬間にマイクに息を吹きかけて進む「100m平泳ぎ」、本体をかたむけてバランスをとる「平均台」、タッチペンでプレイする「テニス」など、ニンテンドー3DSならではの遊びを追加した。また、1人用のモードとして「エピソードモード」を用意。さまざまなキャラクターの視点で数多くのエピソードが楽しめる。