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Il disco è stato registrato tra il gennaio 2013 ed il febbraio 2014 in diverse città degli Stati Uniti ed in diverse sessioni: per la maggior parte Turn Blue è stato registrato a Hollywood, in California, tra il luglio e l'agosto 2013, mentre altre sessioni sono state condotte a Benton Harbor (Michigan) e Nashville nei primi mesi del 2014. La produzione del disco è stata curata dai Black Keys con Danger Mouse: si tratta della quarta collaborazione tra questi artisti.
Il titolo si riferisce ad uno slogan usato da Ghoulardi, alter-ego horror del conduttore televisivo degli anni '60 Ernie Anderson.
L'album è stato annunciato il 21 marzo 2014 via Twitter dall'ex pugile Mike Tyson e da una serie di video pubblicati su YouTube ai quali ha partecipato l'attore Micah Fitzgerald, nei panni di un ipnotizzatore.
La copertina è stata disegnata da Michael Carney, art-director del gruppo e fratello di Patrick.
Il primo singolo estratto dal disco è stato Fever, diffuso il 24 marzo 2014. Un secondo brano, la title-track Turn Blue, è stato pubblicato come singolo il 14 aprile seguente.
Il 30 giugno 2014 viene estratto il terzo singolo, Bullet in the Brain e il 19 agosto 2014 il quarto singolo, Gotta Get Away.
Il 27 gennaio 2015 viene estratto il quinto singolo, Weight of Love.
