作为「铁拳」系列的首部3D动画，其制作班底相当华丽，由曾负责「铁拳5」「铁拳6」及「生化危机：恶化」的Digital Frontier制作，毛利雄一（Yuichi Mouri）导演，佐藤大编剧、樋口真嗣分镜脚本，采用数码3D制作。在片中，可以看到与「铁拳6」设定风格一致的众多熟悉角色，有凌晓雨、风间仁、妮娜、三岛一八、亚莉莎、安娜、熊猫，身分未明的神秘高中生神谷真，以及三岛财阀主力的铁拳众与风间仁的变身恶魔型态，展开充满戏剧张力的魄力武打对决。《铁拳：血之复仇》的主人公是精通中国拳法的女高中生凌晓雨。 由于一件特殊的委托，凌晓雨潜入日本京都的国际学校，对一位名叫神谷真的少年展开调查。随后，凌晓雨发现了隐藏在“三岛财团”背后的秘密。
从小就立志当医生不愿当公主的珍珠离开了国王叔叔，与贾大波骑士和佐格龙组成了一支云游四海为病人治病疗伤的三人飞行医生团队。他们一路上救治了晒伤的美人鱼、多角的独角兽和打喷嚏的狮子等病人。然而，恶劣的暴风雨天气迫使他们降落在国王的宫殿，珍珠被国王软禁了起来，佐格和贾大波也被士兵们驱逐。。。
“大Z”吉克（杰夫·布里吉斯 Jeff Bridges 配音）是企鹅世界最知名的冲浪选手，他有着光辉成绩，又在十年前消失在一次比赛里，因此成为传奇，他的故事激励了一代又一代小企鹅继承冲浪事业，科迪（希亚·拉博夫 Shia LaBeouf 配音）就是其中最痴迷的一个，他从小就立志走出小镇，也的确凭自己的努力和天赋，得到经纪人长腿鸟（马里奥·坎东尼 Mario Cantone 配音）和矮熊老板（詹姆斯·伍兹 James Woods 配音）的支持，带他进入世界级冲浪比赛赛场——夏威夷岛。在那里，科迪遇见了一个蔑视“大Z”的傲慢选手“坦克”（狄尔里奇·巴德 Diedrich Bader 配音），为维护偶像向他提出挑战，还遇到美丽的救生企鹅兰妮（佐伊·丹斯切尔 Zooey Deschanel 配音），梦想和爱情，一起摆在年轻科迪的面前…
