《忍者神龟：变种时代》的故事发生在繁华的美国纽约。邪恶领袖施莱德带领大脚帮在城中横行作恶，令市民惶恐不安。与此同时，安保公司老板埃里克·萨克斯推出一套全新的安保系统，并宣称要守护城市和平。
第6频道女记者爱普尔·奥尼尔意外拍下了大脚帮被四名神秘侠客击退的画面。第二次遭遇异常事件时，她震惊地发现，这四名身手不凡的侠客竟是四只发生变异的巴西龟——拉斐尔、列奥纳多、米可朗基罗和多纳泰罗。忍者神龟这个名字唤醒了爱普尔童年的记忆：当年，她的父亲曾与萨克斯共同进行生物变异实验。
爱普尔将这一发现告诉萨克斯，却在与忍者神龟及其老师斯普林特见面后逐渐察觉，真正隐藏在纽约罪恶背后的源头，正是萨克斯和施莱德。本片改编自同名经典漫画。
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