在纽约下水道，四只变异龟兄弟——莱昂纳多、拉斐尔、多纳泰罗和米开朗基罗，在师父斯普林特的训练下成长为忍者高手。这次，他们面临前所未有的威胁：一个神秘的科技公司企图利用变异源制造超级士兵，而一股来自外星的神秘力量“克朗”悄然降临。神龟们必须与老对手施莱德以及新盟友女记者艾普丽尔联手，潜入地下实验室，阻止邪恶计划。战斗从街头飙车到地下迷宫，还有巨大化的超能变种怪。莱昂纳多的领导力、拉斐尔的怒火、多纳泰罗的智慧、米开朗基罗的幽默，四人默契配合，最终爆发出“合体神龟技”，击败了强敌。但片尾彩蛋暗示，更大的宇宙威胁即将来临。