在城市恢复宁静后，首席反派召集旧日盟友再度发动攻势，并联合外星侵略者郎格企图掌控地球。勇敢的忍者神龟们：领衔主演彼得·普劳泽克饰演的莱昂纳多、阿兰·里奇森出演的拉斐尔、杰瑞米·霍华德演绎的多纳泰罗及主角诺尔·菲舍饰演的小米开朗基罗，加上新加入的记者好友艾蓓丽尔·奥尼尔（梅根·福克斯饰）、韦恩·芬威克（威尔·阿奈特客串）、神秘英雄凯西·琼斯（由斯蒂芬·阿梅尔扮演），一起奋力对抗犯罪势力。同时，逃跑中的史莱德（布莱恩·泰饰演并配音的角色）、狂热技术天才伯克斯·托克曼（由喜剧明星泰勒·派瑞的角色出演）与其愚蠢伙伴猪脸和牛头密谋一场横跨全球的大规模邪恶计划。在这场正义战役中，神龟能否击败强大的跨维度对手格朗。