Le jeu se découpe en deux scénario : l'un suit l'aventure des héros, l'autre celle des méchants.
L'aventure des méchants commence lorsque Eggman pénètre dans le laboratoire secret des G.U.N. et y délivre Shadow, un hérisson noir censé être la forme de vie suprême.
L'aventure des héros commence lorsque Sonic s'échappe, emprisonné par une armée secrette, les G.U.N., accusé d'un vol qu'il n'as pas commis. Après avoir vaincu une de leur machine de combat, il rencontrera pour la première fois Shadow. Sonic, ébloui par le Chaos Control qu'effectue Shadow, se refait immédiatement capturer par les G.U.N. Tails part alors le délivrer à Prison Island.
Parallèlement, Knuckles l'échidné et Rouge la chauve-souris se battent pour remporter la Master Emerald, étant d'origine à Knuckles. La Master Emerald est une émeraude verte géante capable de contrôler le pouvoir des sept autres Chaos Emerald. Knuckles, le gardien de la Master Emerald, finit par rejoindre Sonic, et Rouge, la chasseuse de trésors, rejoint Eggman, qu'elle doit espionner pour le compte de l'état.
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