Michelangelo, Donatello, Leonardo, Raffaello tornano al cinema per combattere il più cattivo dei cattivi, al fianco di April O'Neil, Vern Fenwick e di un nuovo arrivato: il vigilante mascherato da giocatore di hockey Casey Jones. Dopo la sua fuga il supercriminale Shredder unisce le proprie forze allo scienziato pazzo Baxter Stockman e ai due sciocchi scagnozzi, Bebop e Rocksteady, per scatenare un piano diabolico alla conquista del mondo. Quando le tartarughe si preparano ad affrontare Shredder e il suo nuovo team, si trovano di fronte ad un male ancora più grande ma con simili intenzioni: il famigerato Krang.