El Dr. Eggman va en busca de las 7 Chaos Emeralds nuevamente, para robotizar a los animales y dominar el mundo, por lo que Sonic, acompañado de Tails, Knuckles y Amy, irán a estropear sus planes.

Sonic, Tails, Knuckles y Amy se encuentran a su paso por cada fase bastantes tipos de enemigos, conocidos como Badniks. Al final de los segundos actos de cada fase, los protagonistas deben vencer al jefe de final de fase (en este caso, Eggman con varias de sus ingeniosas máquinas).