ピクミンの星の謎を解くため、ピクミン２でとってもまだまだ残っているお宝を回収、それを頼りにしてピクミンの星の謎を解いていきます。
前回ではオリマーには理解されなかったお宝の使い道が、研究員の調査の結果明らかになっていき、さらに石板、古代画等でピクミンの星の歴史が明らかになっていきます。
その内容は、ピクミンの星の昔の姿、そして伝説の虹ピクミン（レインボーピクミンと読む）についての資料などです。
☆虹ピクミン☆
どこかに存在するとされる、幻のピクミン。世界に１匹しか存在せず、仲間にするのは回収物をコンプリートしたあと。仲間にするのは非常に困難。
〜能力〜
すべての属性（炎など）、強化属性（猛火など）、爆風、岩に耐えることができる。攻撃力は紫ピクミンの３倍、力は２０。移動は白ピクミン並、高く飛び、紫ピクミンのように急降下もできる等、すべてのピクミンの長所だけを合わせ持つ、まさに伝説のピクミン。食べられる以外では死なない。
その優れた能力うえ、非常に優れた指導者にしかついていかないという。