風のようにひとところにとどまることのない超音速ハリネズミ、ソニック・ザ・ヘッジホッグ、そして自らの帝国を創るために悪事を働くロボット工学の権威Ｄｒ.エッグマンとの戦いは今日もなお続いていた。ある日、ソニックは戦いの最中に不意に謎のマシンを動かしてしまう。するとそこから発生した巨大なエネルギーによって、時間と空間のズレが生じ、ソニックの仲間たちはエッグマン軍団もろとも時空の歪みに吸い込まれてしまった…。しばらくしてソニックが気付くと、そこは地球のように“人間”のいる所だった。そしてソニックは、裕福な家に育つ気弱な少年クリスに出会った。そこからふたりの冒険が始まった…。

クリスの家でテレビをみていたソニックは、仲間のクリームとチャオが軍の研究所につかまっていることを知る。クリスは、科学者の祖父・チャックにそうだんすることに。チャックは、知り合いの軍関係者にれんらくをとり、クリームたちのいる研究所の場所をつきとめる。 軍の研究施設「エリア９９」では、クリームとチーズを科学的にしらべようとしていた。チャックとクリスにエリア９９へつれてきてもらったソニックは、中へしのびこむが…。

Ｄｒ．（ドクター）エッグマンが、ロボットＥ－２３をひきつれて、都市で大あばれをはじめた。このことを知ったクリスとテイルスはソニックをさがしに行くが、そのころソニックは自由気ままな旅を楽しんでいた。 大きなビルをのっとったエッグマンは、電波ジャックをして「この世界を私のものにする」と大々的に宣告。トルネードでかけつけたクリスとテイルスは、そうはさせじと対抗する。さらにナックルズとエミーも登場するが、苦戦してしまい、さらにエミーがさらわれてしまう。

前回の事件により、大統領はソニックたちのそんざいと、エッグマンの科学力におそれをいだいていた。そして、クリスの学校の先生になりすましたエージェント（スチュワート先生）を送りこむことにする。 そんな時、機械をくるわせるナゾの石が発見されたという報道が。それが「カオスエメラルド」だと知ったエッグマンは、エッグモービルとエッグマン・ロボを出動させる。ソニックたちもテレビでカオスエメラルドのことを知り、現場に向かった。そして、カオスエメラルドをめぐって、ソニックたちとエッグマンの攻防がはじまる。

ソニックたちと別れ、単独行動を取っていたナックルズは街に身を潜めていた。そこへＤｒエッグマンが接触してきて「自分はカオスエメラルドを集めて元の世界に戻そうと思っている。今までの悪事はわびるからソニックをやっつけてくれ」と訴えた。ナックルズはその言葉に騙された。そのとき、正体不明の宝石が発見されたとの報道。実はエッグマンの企てた罠なのだがソニックたちと、ナックルズは向かった。そこでソニックとナックルズの対決が始まった。しかし決着はなかなかつかず、業を煮やしたエッグマンがメカで大暴れ。

学校の課外授業で校外に外出することになったクリスとそのクラスメートたち。Ｄｒエッグマンは世界征服するためには子供達を教育することが必要と思い、クリスたちに向けてあるロボットを送りつけた。そのロボットは非常に教育熱心なロボットだが暴走を始め、クリスたちを危機に陥れる。そこにソニックが駆けつけ、ロボットとの壮絶なバトルが始まる。

クリスの学校のスチュワート先生（実は大統領から派遣されたスパイ）が突然家庭訪問に来ることを知り、ソニックやテイルス、エミーとクリームとチーズのことを知られてはいけないと大慌てのクリス。もちろん、まだチャック以外の家の人にも知られていないので何とかしてエラやＭｒヤマダに対しても隠し通そうとする。

Ｄｒエッグマンが軍に監視されていることを知り、ロボット（Ｅ－１１　ペリカン型）を使って人工衛星を飲みこんでしまった。そのせいで地上は大混乱。クリームが楽しみにしていたＴＶ番組も見られなくなってしまった。ソニックが解決に向かうことになるが、宇宙空間までは行けない…。

リゾート施設のオープニングセレモニーにクリスが出席するのでみんなでクリスの家の別荘に行く。しかしソニックはどこかに行っていた。エミーは海を眺めながら「ソニックと一緒に来たかった・・・」と思う。そのときセレモニーの会場にＤｒエッグマンが現れ、エッグマンシーパークを創るためにロボットで大暴れ。

取り壊されることが決まったスタジアムでカオスエメラルドが発見された。すかさず駆けつけるソニックたちだが、当然、エッグマンもやってきてにらみ合いが始まる。そこでチャックの提案で正々堂々とベースボールで勝負しようということになり、Ｄｒエッグマンチームとソニックチームの野球によるカオスエメラルド争奪戦が始まった。

第1話でのカオスコントロールにより、ルージュもこの世界に飛ばされてきていた。ルージュはこの世界で宝石泥棒をしていた。そのとき、大統領府ではＤｒエッグマン打倒のために、ソニックを仲間にする計画を企てていた。そしてカオスエメラルドが出現したと言うデマを流し、ソニックを捕獲しようとする。

大統領府ではエッグマン基地攻撃の計画が練られていた。クリスの家に大統領特使が訪問しソニックに強力を頼んだが交渉は失敗。政府はエッグマンが基地から出ていった隙にルージュ率いる特殊部隊でエッグマン基地に潜入を試みた。一方そのとき、カオスエメラルドをめぐって、Xトルネードに乗ったテイルス、クリスたちとエッグマンの攻防が始まっていた。

クリスたちのピンチに、ソニックが駆けつけるが、エッグマンにカオスエメラルドを奪われてしまう。ソニックたちがエッグマン基地まで追うと、基地ではエッグマンと政府の軍が戦いを繰り広げていた。基地に侵入したルージュとナックルズたちは動力部に爆弾をセットし逃げようとしたが、シャッターで閉じ込められる。

エッグマン基地が崩壊。しかし記者会見の話題は出席していないソニックに集中。大統領補佐官はガッカリ。このままでは大統領が次回の選挙に敗れてしまう。なんとか人気を出そうとする補佐官は「ソニックの祝勝パーティを開催してマスコミにソニックと握手しているところを撮らせれば人気も上がる！」と考えた。そしてさっそく、ソニックに招待状を送った。しかしソニックは用があるのだという。実はクリスのクラスメートである車椅子の少女ヘレンと会う約束をしていたのだ。なんとしても出席させたい補佐官は特殊部隊を使ってソニックを追いかける！

基地が崩壊したＤｒエッグマンは地下にあった移動要塞エッグフォートで街を恐怖に陥れる。そこにソニックが駆けつけるが、高く飛ぶエッグフォートには届かない。「Ｘトルネードがあれば届くのに！」と焦るクリスたちの元にＸトルネードがやってきた。タナカがトレーラーに載せてきてくれたのだ。それに乗ってソニックはエッグフォートに突撃！エッグフォートとの大戦闘が繰り広げられる。

海外リゾート地の上空で、カオスエメラルド（緑）が反応した。どうやらこの海の中に４つめのカオスエメラルドがあるようだ！しかしソニックは泳げない。そこでダイビングショップに行き、ドライスーツを着てソニックたちは海に潜る！一同はカオスエメラルドの反応を頼りに探索、そしてソニックたちは大航海時代の沈没船を探し当てた。ここにカオスエメラルドが！？すると突然、エッグマンロボが襲いかかってきた!

オリエンタル・シティでナックルズはホークと呼ばれるトレジャー・ハンターの男を捜し、再会した。二人は地下牢から抜け出して輪タクに乗って、カオスエメラルドの隠し場所まで行く。とそこに先ほどの輪タク屋が現れた。その正体はエッグマンが送り込んだ女忍者ロボだった。カオスエメラルドをめぐり、女忍者ロボとナックルズの壮絶な戦いが始まる！

テイルスとクリスはサバンナのど真ん中でダム建設をしている二人の男たちと出会った。その工事の無意味さに疑問を抱くテイルスとクリス。男たちに工事をやめるように訴えたが男たちは取り合わない。それならばとテイルスとクリスは動物たちを従えて、街で抗議の行進をする。男たちは是が非でもダム工事を行うため、反抗。とそこにエッグマンロボが来て、捜していたソニックを見つけ、戦いが始まり、男たちも巻き込まれ大乱戦に…。

クリスの母リンゼーの映画の撮影を見るために、湖畔の古城にきたクリスたち。ところが撮影は撮影中に起きる妙なノイズ音によって一旦中止になってしまう。実はこの古城に住まう魔物を封印していた砂時計を誰かが動かしてしまったのだ。そのため、古城では様々な怪現象が起きる！

豪華客船で旅を満喫しているソニックたち。超音速のソニックは、のろのろ進む船の旅がかったるくてイライラしている。そんなとき、豪華客船の前に通りかかった巨大氷山が向きを変え、豪華客船を追い掛けてきた！

Ｓチームリーダー（サム）が急にクリスの家にやってきて、ソニックにレース対決を挑んだ。どうやらそれは大統領補佐官の差し金で、大統領の人気向上のために行われるレースのようだ。ソニックはしぶしぶレースに参加。ソニックとＳチームリーダーのレース対決が始まった！

夏休みにクリスはテイルスたち一行と学校の仲間たちを連れて、ある島国でサマーキャンプを楽しんでいた。すると突然、クリスたちを捕まえようと巨大なエッグマンメカが山に降り立って、山を崩し、川をあふれさせて、大変な事になってしまう。

クリスのパパは、宝石店で購入した指輪（実はカオスエメラルド）を、ママへの結婚記念日のプレゼントにしようとしていた。その日、女優のママはスタジオで撮影中で、パパはクリスやチャック、Ｓチームリーダーなどをスタジオに呼び出し、派手なサプライズパーティを密かに計画いたのだが、カオスエメラルドに気づいたエッグマンやルージュ、トパーズが乱れ込み、大混乱に。

エッグマンと戦ったソニックが、突如、暴走を始めた！走り出したソニックをなんとかして止めようと、チャックやテイルスたちのソニック捕獲作戦が始まる。ナックルズやエミー、サム・スピードもそれに加わり、大変なことに！

「早く７つ目のカオスエメラルドを手に入れるには、エッグマンと協力するしかない！」そう思ったナックルズはソニックを説得しにきた。しかしソニックとは会えず、その話を聞いたクリスがナックルズと共にエッグマンのいる森へと向かった。

「早くソニックたちを元の世界に帰しているあげるんだ！」そう思ったクリスはチャックが保管していたカオスエメラルドをエッグマンに渡してしまった。それに気づいたソニックたちは急いでクリスを追いかける。しかしカオスエメラルドの最後の一つがとうとうエッグマンに見つかってしまった！

エッグマンを倒し、世界に平和がもどったかのように見えたが、エッグマンは新たな活動を始めていた。小動物をパイロットパーツとして埋め込んだ新しいエッグマンロボＥ１００シリーズを開発し、「カオス」なるモンスターを引き連れて、再び暴れ始めたのだ！

進化したカオスと戦い、追いかけたソニックはエッグキャリアと空中戦をして墜落してしまう。一方、エッグキャリアから落ちてきた小鳥を見つけたエミーはエッグマンロボＥ１００にさらわれてしまう。

クリスとビッグはいなくなったカエルくんを見つけだしたがＥ１０２（ガンマ）にそれをさらわれてしまった。追いかけたクリスたちはエッグキャリアに潜入。エッグマンはＥ１０２（ガンマ）に牢屋にいるエミーの小鳥を連れてこいと命令するが、Ｅ１０２（ガンマ）はなぜか牢屋の前で苦悩し、エミーと小鳥を牢屋から解放してくれた。

Ｘトルネードでエッグキャリアに着陸したソニックとテイルスはＥ１０２（ガンマ）をやっつけようとしたが、エミーに止められた。一方ビッグとクリスはカエルくんを発見したがカオスとエッグマンに出会ってしまう。そこにソニックがやってきてカオスと戦うことに！

ソニックはエッグマンの地下基地「ファイナルエッグ」を見つけ、侵入した。そのころＥ１０２（ガンマ）はあらゆるところで仲間たちを自由の身にするがそこにＥ１０１（ベータ）が現れ、戦うことになってしまう！

倒したはずのカオスが生きていた！パーフェクト化したカオスは凶暴化し、エッグマンの言うことも聞かずに暴走して街を恐怖に陥れる。その時、ソニックの体が突如光りだした！

エッグマンがＧＵＮのコンピューターにハッキングをして自分の祖父（ジェラルド・ロボトニック）がＧＵＮの重要機密「プロジェクト・シャドウ」と関係があったことを知った。そして、それを入手するためにデコー・ボコーを引き連れてプリズンアイランドへと潜入した。

ソニックがＧＵＮにつかまってしまった。どうやらＧＵＮはソニックが「プロジェクト・シャドウ」の秘密を奪いにプリズンアイランドに忍び込んだと思っているのだ。心当たりのないソニックはＧＵＮのヘリから逃亡し、追われる身となった。

ソニックはプリズンアイランドの独房に入れられた。クリスはタナカと共にスワンボートに乗ってソニックを救出に向かい、エミーとテイルスもＸトルネードで向かった。エッグマンはシャドウ、ルージュと共にカオスエメラルドを手に入れるため、プリズンアイランドへと再び潜入を試みる。

プリズンアイランドが爆破され、クリスはシャドウのカオスコントロールに巻き込まれて一命を取り留めた。気が付くとそこは宇宙空間に浮かぶスペースコロニー・アークの中だった。

地球を破壊しようとするエッグマンの野望を阻止するため、ソニックたちはロケットでスペースコロニー・アークへと向かった。そして内部へと潜入したソニックだったが、捕まってしまい、宇宙空間へと放り出されてしまった！

ソニックとシャドウが戦うことに。しかし、スペースコロニー・アークのコンピューターが暴走し、制御不能となってしまった。このままでは、アークが地球に衝突してしまう！？

ソニックたちの世界と、この世界が合体してしまった！？ベクター・エスピオ・チャーミーの探偵チームが現れ、クリームを捜し、巷をさまよい始める。一方エッグマンは改心して破壊した月を自ら修理すると言うが…。

突然、エッグマンの人工月が太陽に被さり、世界が闇に包まれた。改心したエッグマンは大統領に日光供給サービスを提案し、市民には大好評を得るが、それはエッグマンの策略だった!?

エッグマンの日光供給サービスを邪魔し始めたソニックに市民の批判が高まる。自信を持って弁護できないクリスはソニックを止めに行くが、実はエッグマンの野望により太陽光が遮断されていたことを知る。

ソニックとデートをする約束だったエミーだが、いつまでたってもソニックがやってこない。怒ったエミーはたまたまやってきたサム・スピードとドライブに行くことに。しかしそこでエッグマンメカに出会い…！？

獄中のエッグマンたちが家電工場で働かされている間に、たくさんの製品に謎のチップを仕込んだ。それにより街中の家電製品が勝手に動き出し、人間を襲うようになったから大変！！

獄中から逃げ出したエッグマンを捕まえるため、スチュワートは捜索を始めていた。しかし、そんな姿をクリスとその友達に見つかってしまい、一緒に探すことに！？

エッグマンを捕まえるプロジェクトの一環として大統領はカオスエメラルドを掛けた武道大会を提案した。それにソニックやナックルズ、クリスやエメルまでもが参加することになり…。

いよいよ決勝戦。ところがカオスエメラルドに反応したエメルが暴走を始め、みんながそれを止めるために戦いを挑む。果たしてスキルゲットができるエメルの暴走を食い止めることができるのか！？

エッグマンが、巨大戦艦を使い、海底火山脈が走っている”世界のヘソ”を刺激して、この星を壊滅させてやると言いだした。それをくい止めようとするソニックたちだが…。

エッグ大魔艦で火山島の火口に逃げ込んだエッグマン。ソニックたちはそれを追って火口から地底世界へ行くと、巨大な怪獣たちにであってしまった！？

政府によると、ソニックたちがこの世界にいると、時間停滞化現象なるものがはじまり、”時間”に異常が生じて世の中がおかしくなってしまうのだという。そこで、ソニックを元に戻そうという提案がされるのだがクリスは…。

ソニックたちを元の世界に戻すために、テイルスとチャックは装置の開発を急いだ。そんな時、Ｄｒエッグマンの基地を突然ＧＵＮの部隊が攻撃を始めた。これは大統領の意志ではない。一体どうなっている！？

ソニックが元の世界に戻ろうとしたその瞬間、クリスはソニックを連れて逃げ出した。そして二人だけの逃避行が始まるが…。

ソニックは元の世界にかえった。ソニックと別れたクリスはソニックとの思い出を振り返り、月を見上げる。