หลังจากที่เหล่าเต่านินจาโค่นล้ม ชเรดเดอร์ (Shredder) ลงได้ในภาคแรก พวกเขายังคง ซ่อนตัว และใช้ชีวิตอย่างเงียบ ๆ ในเงามืด โดยปล่อยให้ เวอร์นอน เฟนวิก (Vernon Fenwick) เป็นผู้รับเครดิตในฐานะฮีโร่ผู้ทำสำเร็จ

ขณะเดียวกัน เอพริล โอนีล (April O’Neil) นักข่าวสาวผู้เป็นพันธมิตรของเต่า ก็สืบหาความจริงและพบว่า แบ็กซ์เตอร์ สต็อกแมน (Baxter Stockman) นักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะที่ทำงานให้กับชเรดเดอร์ กำลังวางแผนช่วยชเรดเดอร์ออกจากการควบคุมตัวของเจ้าหน้าที่

ในระหว่างที่สต็อกแมนกำลัง เทเลพอร์ตชเรดเดอร์ หนีออกจากคุก ชเรดเดอร์กลับไปโผล่อีกมิติหนึ่งและได้พบกับ ขุนศึกครั่ง (Krang) ผู้บัญชาการจากต่างดาว ครั่งได้มอบ สารก่อกลายพันธุ์ (Mutagen) สีชมพูอันทรงพลังให้ชเรดเดอร์ เพื่อแลกกับการสร้างอุปกรณ์สำหรับนำฐานทัพของครั่งมายังโลก

ชเรดเดอร์ใช้สารก่อกลายพันธุ์นั้นกับอาชญากรสองคนคือ ร็อกสเตดี้ (Rocksteady) และ บีบ็อป (Bebop) เปลี่ยนให้พวกเขากลายเป็นมนุษย์กลายพันธุ์ครึ่งแรดและครึ่งหมูป่าตามลำดับ เพื่อทำภารกิจตามหาชิ้นส่วนของอุปกรณ์เทเลพอร์ต

เอพริลสืบสวนสต็อกแมนต่อไปและถูกตามล่า แต่เธอได้รับความช่วยเหลือจาก เคซีย์ โจนส์ (Casey Jones) เจ้าหน้าที่ตำรวจผู้ใจร้อนและต้องการเป็นศาลเตี้ย เหล่าเต่า จึงปรากฏตัวเพื่อร่วมมือกับเอพริลและเคซีย์ในการ สกัดแผนการของชเรดเดอร์

ระหว่างการต่อสู้ชุลมุน สารก่อกลายพันธุ์ ตกไปอยู่ในมือของตำรวจ โดนาเทลโล วิเคราะห์พบว่ามันอาจจะสามารถ เปลี่ยนพวกเต่าให้กลายเป็นมนุษย์ ได้ เลโอนาร์โดผู้เป็นผู้นำสั่งให้เก็บเรื่องนี้เป็น ความลับ แต่ ไมเคิลแองเจโล เผยให้ ราฟาเอล รู้ ทำให้ เกิดความตึงเครียดในกลุ่ม

จุดไคลแม็กซ์: ชเรดเดอร์และครั่งประสบความสำเร็จในการรวมอุปกรณ์และนำ ฐานทัพขนาดใหญ่ของครั่ง (Technodrome) มาสู่โลก เหล่าเต่าต้องยุติความขัดแย้งส่วนตัวและผนึกกำลังร่วมกับเอพริลและเคซีย์ โจนส์ เพื่อบุกเข้าไปในยานของครั่ง ทำลายอุปกรณ์ และส่งฐานทัพของครั่งกลับไปยังมิติของมัน เพื่อปกป้องโลกจากการรุกรานของมนุษย์ต่างดาว