Après avoir fait l'expérience d'un saut dans le temps avec une horloge atomique, les Tortues se retrouvent en 1890, où elles rencontrent le célèbre détective Sherlock Holmes et son assistant, le Dr Watson, sur la piste du professeur Moriarty, qui a volé l'horloge atomique avec l'intention de régir le futur. Les Tortues doivent récupérer l'horloge atomique avant que Moriarty ne l'utilise pour changer l'histoire et se proclamer empereur du monde.