故事的设定发生在当下,变种人族群遭到了前所未有的毁灭性打击,而这一切的根源是“魔形女”瑞文(詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰)在1973年刺杀了玻利瓦尔·特拉斯克(彼特·丁拉基 Peter Dinklage 饰)。在得知“幻影猫”(艾伦·佩吉 E llen Page 饰)利用穿越时空的能力帮助Blink(范冰冰 饰)等战友逃脱巨型机器人“哨兵”的追杀后,X教授(帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰)和万磁王(伊恩·麦克莱恩 Ian McKellen 饰)达成认同,
繁华大都会美国纽约,邪恶领袖施莱德率领的大脚帮在城市内为非作歹,甚嚣尘上。安保公司老板埃里克·萨克斯(威廉·菲德内尔 William Fichtner 饰)推出最新安保系统,发誓维护城市的和平。第6频道女记者爱普尔·奥尼尔(梅根·福克斯 Megan Fox 饰)偶然拍到大脚帮被四名神秘侠客挫败的画面,在第二次遭遇非常事件时,她惊讶地发现四名侠客竟然是变异后的巴西龟:拉斐尔、列奥纳多、米可朗基罗、多纳泰罗。忍者神龟的名字勾起了爱普尔儿时的记忆,当年她的父亲与萨克斯正是研究生物变异实验的伙伴。她将这个消息告
城市在恢复平静后,大反派重新召集旧部卷土重来,并勾结外星恶势力朗格试图称霸地球,忍者神龟莱昂纳多(皮特·普劳泽克 Pete Ploszek 饰)、拉斐尔(阿兰·里奇森 Alan Ritchson 饰)、多纳泰罗(杰瑞米·霍华德 Jeremy Howard 饰)和米开朗基罗(诺尔·费舍 Noel Fisher 饰)与女记者艾蓓丽尔·奥尼尔(梅根·福克斯 Megan Fox 饰)、韦恩·芬威克(威尔·阿奈特 Will Arnett 饰),及面具义警凯西·琼斯(斯蒂芬·阿梅尔 Stephen Amell 饰)