Michelangelo, Donatello, Leonardo ja Rafael ovat palanneet! Tällä kertaa vastassa on entistä suurempia ja pahempia roistoja. Heidän rinnallaan ovat April O'Neil (Megan Fox), Vern Fenwick (Will Arnett) ja uusi tulokas: jääkiekkonaamari Casey Jones (Stephen Amell).
Kun superroisto Shredder onnistuu pakenemaan vankeudestaan, hän lyöttäytyy yhteen hullun tiedemiehen Baxter Stockmanin (Tyler Perry) ja hänen kahden heikkomielisen apurinsa Bebopin (Gary Anthony Williams) ja Rocksteadyn (painitähti Stephen "Sheamus" Farrelly) kanssa. Aivan kuin Shredder ja hänen suunnitelmansa maailman herruudesta eivät olisi riittäneet, kilpikonnat joutuvat yhtäkkiä kohtaamaan toisen, vielä häijyisemmän vihollisen, jolla on samanlaiset tavoitteet: pelottavan Krangin.
