Die Makkaroni nach Packungsanweisung in einem großen Topf mit Salzwasser al dente kochen. Abgießen und beiseite stellen.
In einem großen Topf das Olivenöl erhitzen und die Zwiebel darin glasig dünsten. Den Knoblauch hinzufügen und kurz mitdünsten.
Die Kürbiswürfel in den Topf geben und mit der Gemüsebrühe ablöschen. Bei mittlerer Hitze etwa 10 Minuten kochen, bis der Kürbis weich ist.
Den Topf vom Herd nehmen und die Mischung pürieren, bis eine cremige Konsistenz erreicht ist. Milch, Senf, Muskatnuss, Salz und Pfeffer hinzufügen und gut vermengen.
Den geriebenen Cheddar und Parmesan unter die Kürbismischung rühren, bis der Käse geschmolzen ist.
Die gekochten Makkaroni in die Käsesauce geben und gut vermischen, bis alles gleichmäßig bedeckt ist.
Die Makkaroni mit Käse in eine Auflaufform geben und nach Belieben mit etwas zusätzlichem Käse bestreuen. Im vorgeheizten Ofen bei 180 °C etwa 15 Minuten überbacken, bis die Oberfläche goldbraun ist.