Michelângelo, Donatello, Leonardo e Rafael regressam para enfrentar vilões ainda mais temíveis, juntamente com April O’Neil (Megan Fox), Vern Fenwick (Will Arnett) e um novo personagem: o vigilante da máscara de hóquei, Casey Jones (Stephen Amell). Depois de ter escapado da prisão, o super-vilão Shredder vai unir-se ao cientista louco Baxter Stockman (Tyler Perry) e dois capangas idiotas, Bebop (Gary Anthony Williams) e Rocksteady (a superestrela da WWE Stephen “Sheamus” Farrelly), para desencadear um plano diabólico e dominar mundo. Enquanto as Tartarugas se preparam para combater Shredder e a sua nova equipa, deparam-se com uma ameaça ainda maior: o célebre Krang.