Ninja Kaplumbağalar 3: Zamanda Yolculuk'te, Leonardo, Donatello, Raphael ve Michelangelo beklenmedik bir şekilde 17. yüzyıl Japonya'sına gitmektedir. Feodal düzende iki hanedan arasında süren iktidar kavgasının ortasında kalmaktadırlar. Kısa sürede samuraylarla tanışmakta, onların yanında yer alarak köyleri korumaya çalışmaktadırlar. Bu sırada April O'Neil, günümüzden geçmişe uzanan tuhaf olayların izini sürmektedir. Leonardo'ya hayat veren Brian Tochi ve April O'Neil'e hayat veren Paige Turco, grubun bu karmaşık yolculukta yolunu bulmasına yardım etmektedir. Kaplumbağalar, hem savaşın içine çekilmekte hem de kendi zamanlarına dönmenin yolunu aramaktadır. Ancak planları sık sık aksamakta, karşılarına yeni engeller çıkmaktadır.