ソニックたちの星に新たな強敵が現れた。その名はメタレックス。ソニックは苦戦し、７つのカオスエメラルドは散り散りになって、この星の生命の源・プラネットエッグが奪われてしまった。そんな時、１８歳のクリスが自ら作ったメカでワープし、この星に来た。しかしどうしたことか、クリスは１２歳の姿に！？

コスモは星々のプラネットエッグをメタレックスから取り戻すため、ソニックを探してこの星にやってきたらしい。それを聞き、ソニックたちは宇宙に旅立つことに。ところが宇宙船の建造中、再びメタレックスが来襲した。そこでソニックを砲弾に使った主砲「ソニックドライバー」を使い、メタレックス・スパイクを迎え撃つ！

ソニックたちの乗った宇宙船ブルータイフーン号が到着したところは、プラネットエッグを奪われて水の星になった惑星・ハイドーだった。クリスはソニックと共に上陸艇に乗るが、ソニックがメタレックスにさらわれてしまった。クリスは、なんとかしてソニックを助けようとするが…。

メタレックスを倒して惑星ハイドーの人たちに感謝されたのもつかの間、ｴｯｸﾞﾏﾝがナックルズを騙して、カオスエメラルドを手に入れようとする。とそこに、カエル型メタレックスが現れ、カオスエメラルドが飲み込まれてしまった！

吹雪の星ブリーザーに着いたソニックたちがカオスエメラルドを探すと、メタレックスたちのいる”アイスパレス”にたどり着いた。そこでは何かの研究をしているようなのだが…？

あるジャングルの星にたどり着いたソニックたち、メタレックスの攻撃をソニックドライバーで撃破したが、ソニックはその勢いでどこかに飛ばされてしまった。エミー、クリーム、コスモがソニックを探すことになるが、そこにメタレックス・キングエイプが現れ…。

カオティクス探偵事務所にクリームの母から依頼が来た。ワープマシンを通じてクリスの世界から様々なものが送られてきているので、それをブルータイフーン号に届けてほしいというのだ。宇宙船でやってきたカオティックスたちだが、勘違いしたクリスたちにひどい仕打ちを受けてしまう。

ブルータイフーン号は既に死の星となったホビドンに到着した。そこにはコロニーの残骸と廃墟があり、ソニックたちはカオスエメラルドを求めて廃墟へ。しかし廃墟は変形自在のメタレックス・ディザードそのものだったのだ。絶体絶命のソニック！そこになんと、あのシャドウが現れた！？

かつてコスモの移民船を攻撃したメタレックス・ヘルシップが、クリムゾンエッグを攻撃した！次なる標的はソニックたちの乗るブルータイフーン号。シャドウすらも窮地に追い込んだその脅威に、ソニックたちはどう戦うのか？

惑星アラバスタでソニックたちとはぐれてしまったテイルスとコスモが洞窟の中である施設を見つけた。なんと、そこではメタレックスによってカオスエメラルドのコピーが作られていたのだ。メタレックス・バイパーの追っ手から、テイルスとコスモは逃げるが…！？

残る二つのカオスエメラルドはメタレックスの要塞の中にある。それを知ったソニックたちとエッグマンが互いに手を組み、要塞への侵入を試みることに！？そしてカオスエメラルドとプラネットエッグを発見するが・・・！

ソニックたちを待ち構えていたのはダークオーク率いるメタレックス軍団だった。要塞の周囲をメタレックス軍団に囲まれるソニックたち。すべては罠だったのだ。脱出を試みるソニックだったが、カオスエメラルドをめぐり、シャドウと対決することに！！

ブルータイフーン号に珍客が現われた。カオティクス探偵団の三人組だ。仲良く談笑するテイルスとコスモを見たベクターは、テイルスがコスモに惚れていると確信する。ベクター曰く奥手のテイルスを後押ししようと、ここにベクター考案の珍作戦が発動した。

とうとうブルータイフーン号が銀河回廊に突入する。その内部は不思議なトンネル状の空間になっており、植物の根のように吹きだまった宇宙の塵が邪魔をして進めない。立ち往生するブルータイフーン号を襲ってきたのは、メタレックス四天王一番のパワーを誇るイエローゼルコヴァだった。

小惑星から大量のカオスエメラルド反応があった。そこへ向かったブルータイフーン号は古びた工場を発見。なんと中にはカオスエメラルド生産プラントがあった。そこへ現れたのはメタレックス四天王の一人、ブラックナルキッソスだった！

惑星「カスケード」の少女、モリーは星を元に戻すためにメタレックスと戦っていた。彼女は、伝説の英雄「黒い風」そのもののように強いシャドウに興味を持つ。シャドウ、ルージュとモリーはカオスエメラルドの反応を追って、カスケードの採掘場に向かうが…。

クリスの乗ったブルータイフーン号は、カオスエメラルドを持つマルモリン人の三人組モモ、ルー、リリンと遭遇する。ソニックたちはカオスエメラルドを譲ってもらう代わりに彼らの船を母星に帰すことになるが…。

メタレックスに追われる謎の宇宙船を助けたソニックだが、その宇宙船のパイロットはデコーだった。その時、メタレックスの艦隊がワープアウトしてくる。なんとメタレックスとエッグマンが手を組んでいたのだ。

カオティクス探偵団はメタレックス宇宙のある星にてカフェを商っていた。今日も新たな客が店を訪れる。だが今度の客は四天王に就任したばかりのエッグマンだった。

メタレックスに追われていたブルータイフーンは、イエローゼルコヴァの奇襲を受け惑星サンダーボルトに不時着する。イエローゼルコヴァにはあらゆる攻撃が通じない。激闘の中、クリスとソニックは遠くへ弾き飛ばされてしまう。

ブルータイフーン号に侵入者あり。その正体はコスモの命を狙うシャドウだ。テイルスはコスモを連れて必死に逃げるが、シャドウは二人を追い詰めていく。

コスモがダークオークの手によって、見たもの、聞いたものを転送する”生きたスパイ道具”にされていたことを知ったソニックたち。衝撃を受けるが、出て行こうとするコスモを引き留め、共に戦うことを誓う。

惑星グリーンゲイトを飛び立ち、ダブルトリプル０へと向かうブルータイフーン号。そこにはカオスエメラルドと巨大プラネットエッグを要する惑星アクリウスがあった。メタレックス艦隊との最終決戦にいよいよ突入だ。

起死回生をマスターエメラルドに賭けるクリスたち。ソニックドライバーの機構でマスターエメラルドのエネルギーをカオスエメラルドに叩きつけようというのだ。シャドウやカオティクスも加わり、ファイナルムーバの攻撃を全力で押し返しながら、作業が進む。その最中、エッグマンがクリスに衝撃の事実を告げる。

ファイナルムーバは巨大な果実となった。コスモの祈りに応えるように、カオスエメラルドは再び力を蘇らせ、黄金に輝くスーパーソニックとスーパーシャドウが並び立つ。二人の猛攻撃が果実の外郭を破り、ついに爆発四散させたが…。

戦いは終わった。マスターエメラルド復活の目処が立たず、地球帰還を諦めていたクリスのもとへエッグマンから封筒が届く。中に入っていたのは「地球行・片道」と書かれた一枚のチケットだった。