Après l'explosion du générateur de Chaos du docteur Robotnik, Sonic se retrouve dans un monde étrange : celui des humains. Aussitôt, il se fait prendre en chasse par la police.

Avec l'aide de Chris, son nouvel ami, et du grand-père de ce dernier, Sonic va délivrer Cream et Cheese de la base militaire où on les retient prisonniers pour les étudier.

Robotnik a lui aussi été projeté dans le monde des humains lors de l'explosion de son générateur de chaos. Il décide de poursuivre son grand projet de toujours, dominer le monde et régner. Dans ce nouvel univers, il envoie l'un de ses robots afin de terroriser la ville...

Le président envoie un espion déguisé en professeur dans l'école de Chris. Robotnik et Sonic tentent de mettre la main sur la même Émeraude du Chaos.

Robotnik a monté Knuckles contre Sonic en lui faisant croire que ce dernier s'était emparé de l'une des Émeraudes à des fins personnelles. Dès lors, le hérisson et l'échidné s'affrontent en duel tandis que le savant en profite pour prendre en otage Tails, Amy et Chris. Mais Knuckles, ayant compris s'être fait duper par Robotnik, détruit la machine et envoie valser le savant.

Robotnik envoie un robot chargé d'endoctriner les enfants dans les écoles. Mais l'androïde est programmé pour enseigner, et il prend son rôle de pédagogue trop au sérieux en oubliant sa mission d'origine. Pendant ce temps, chez les Thorndyke, Nelson et Lindsay, les parents de Chris, rentrent à la maison pour passer du temps avec leur fils. Le savant débarque à l'école de Chris et garde ce dernier ainsi que ses camarades en retenue. Mais Sonic détruit le robot qui a retrouvé son ordre de mission et fait partir Robotnik.

Pour fêter son retour, la mère de Chris décide d'organiser un dîner en famille. Malgré les recommandations du jeune garçon, Cream se met en tête de participer aux préparatifs. Or, c'est aussi le jour que monsieur Stewart, l'instituteur de Chris, a choisi pour rendre visite aux parents de son élève. Malheureusement, Lindsay reçoit un appel inattendu et se voit proposer de tenir le premier rôle pour un film. Elle est donc contrainte de repartir en tournée. Ella fait la rencontre de Cream, la prenant pour une poupée. Chris décide de tout expliquer à Ella, et cette dernière accepte finalement Cream et Cheese.

Robotnik a créé un robot qui aspire tous les satellites en orbite autour de la Terre. Sonic et Tails essaient de déjouer ses plans mais l'avion de Tails, le Tornado, n'est pas assez puissant pour neutraliser cette machine. Avec l'aide de Chuck, Tails met au point un nouvel avion : le X Tornado. Aidés de Chris, Sonic et Tails parviennent à détruire le robot.

Chris doit participer à l'inauguration d'un complexe hôtelier en bord de mer. Sonic refuse d'être du voyage car il ne sait pas nager. Mais Robotnik a décidé de s'approprier le complexe, pour en faire son centre de loisirs personnel. Sonic, aidé d'Amy, fait échouer ses plans. À la fin de l'épisode, il porte au poignet un bracelet de coquillages qu'Amy a confectionné pour lui.

Tails a trouvé une seconde Émeraude du Chaos sur un terrain de baseball. Robotnik s'en empare et propose à Sonic de se mesurer à son équipe de robots dans un match dont l'enjeu sera la possession des deux Émeraudes. Poussé par Chuck, grand fan de ce sport, Sonic relève le défi. Malgré le fait que Sonic et son équipe aient gagné le match, Robotnik repart avec l'émeraude.

Rouge, qui s'amuse à voler des pierres précieuses, faute de trouver les Émeraudes du Chaos, tombe dans le piège que le gouvernement a tendu à Sonic pour l'obliger à coopérer avec celui-ci. C'est donc Rouge qui se voit embrigadée dans les services secrets, chargés d'infiltrer le quartier général de Robotnik.

Tails, Amy, Chris et Francès ont localisé une troisième Émeraude du Chaos dans un champ de maïs. Robotnik, ayant eu vent de la découverte, quitte son QG afin de s'en emparer. Le gouvernement profite de son absence pour lancer un raid contre sa base et le mettre définitivement hors d'état de nuire.

Sonic arrive à temps pour sauver Tails et ses amis de la machine infernale de Robotnik. Mais ce dernier réussit à s'emparer de la troisième Émeraude du Chaos. Il retourne à sa base où la bataille fait rage. Mais il espère se servir des deux Émeraudes en sa possession pour mettre en échec ses ennemis. Sonic et ses compagnons se rendent à la base de Robotnik, et le hérisson s'y introduit. Il affronte le savant et parvient à le battre tout en récupérant les émeraudes. Grâce à l'explosion de la bombe installée dans la salle des générateurs par les services secrets, la base est détruite.

Après la défaite du Dr Robotnik, Sonic est devenu un véritable héros. Un des conseillers du président propose à celui-ci d'organiser une soirée à la Maison Blanche en son honneur. Mais le soir venu, Sonic ne se montre pas, ayant déjà prévu de voir Helen, une camarade de classe de Chris. Après l'avoir emmenée sur l'île couverte de fleurs, Sonic, convaincu par Helen, se rend à la Maison Blanche afin de rencontrer le président.

Ella se laisse convaincre par Amy et toute la bande de les accompagner à un grand centre commercial. Sur place, tout se passe mal car les gens ne leur laissent aucune tranquillité. Pendant ce temps, le Dr Robotnik prépare sa revanche et met au point un appareil volant et des robots qu'il a conçus afin de conquérir la Terre. Mais comme toujours, Sonic le met à nouveau en échec.

Le Dr Robotnik se cache au fond de l'océan avec ses robots, en attendant d'avoir réparé les dégâts pour revenir à la surface. Pendant ce temps, Ella apprend à ses petits invités à se conduire comme des enfants normaux car ils vont passer des vacances sur une île des mers du Sud. Ils détectent la 4e émeraude du chaos au fond de l'océan.

Knuckles essaye de retrouver un ami du nom de Hawk, qui lui a donné rendez-vous, pour lui révéler l'endroit où il avait caché une Émeraude du Chaos. Mais en arrivant sur les lieux, il se fait prendre au piège et se retrouve enfermé avec son ami. Réussissant à s'évader, Hawk et Knuckles se rendent dans une station de métro où l'émeraude est cachée. Mais le robot kunoichi provoque un éboulement, obligeant l'échidné et l'homme à s'enfuir. Knuckles récupère l'émeraude, mais Hawk est enlevé. Après avoir libéré son ami, récupéré l'émeraude et vaincu le robot, l'échidné repart pour un long voyage.

Sonic, Tails et Chris survolent la savane dans le X Tornado. Ils sont attaqués par un appareil du Dr Robotnik et obligés de se poser en catastrophe. En essayant de retrouver Sonic, qui s'est dispersé après la chute de l'avion, Tails et Chris tombent pas hasard sur d'immenses travaux en pleine savane, qui vont complètement changer la vie des animaux. L'intervention de Sonic sera une nouvelle fois décisive.

Une fois de plus, Robotnik construit un nouveau robot après avoir été vaincu par Sonic. Pendant ce temps-là, le père de Chris offre au petit groupe, une croisière sur un grand bateau.

L'oncle de Chris, qui se fait appeler maintenant "le Bolide Fou", arrive en pleine nuit devant la maison des Thorndyke, pour défier Sonic. Avec sa nouvelle voiture à réaction, il pense enfin réussir à battre Sonic. La course va se dérouler devant les caméras de la télévision. Mais comme il fallait s'y attendre, c'est le hérisson qui gagne la course et Jérôme, l'aide de camp du président, est viré de sa fonction, son accord avec le Dr Robotnik ayant été découvert.

Toute la petite bande est partie à la montagne, faire un peu de camping dans la région natale d'Édouard. Pour Sonic et ses amis, c'est une découverte surprenante de la nature et des insectes qui y vivent.

Les militaires ont construit de nouvelles armes et pensent enfin venir à bout du Dr Robotnik. Pendant ce temps, M. Thorndyke offre à sa femme, une bague sertie d'une Émeraude du Chaos. Hélas, le Dr Robotnik parvient à la récupérer.

Pendant le dernier combat contre le Dr Robotnik, Sonic reçoit une puce informatique dans l'une de ses oreilles. Ça suffit à dérégler complètement son cerveau qui ordonne à son corps de courir. C'est ce que fait Sonic, mais il ne peut plus s'arrêter. Chuck tente par tous les moyens d'aider Sonic, mais ses plans échouent sans cesse. Le robot vautour ayant à nouveau capturé Amy, Sonic le détruit grâce à un coup de tête et se débarrasse en même temps de la puce.

Il ne reste plus que la septième Émeraude du Chaos à trouver. Chacun des deux camps espère la trouver avant l'autre. Knuckles pense que pour pouvoir retourner dans le monde d'où ils viennent, les jeunes héros doivent s'entendre avec le Dr Robotnik. Chris et Knuckles rapportent les cinq émeraudes trouvées au savant, mais ce dernier les piège. Il éjecte Knuckles de l'appareil et garde Chris en otage.

L'appareil de Robotnik survole la ville, déclenchant la panique chez les habitants. Les forces spéciales se mobilisent pour lancer une offensive contre le savant. Sonic part à la rescousse de Chris, pris en otage par Robotnik. Pour combattre le hérisson, Robotnik transforme son appareil en machine de guerre. Alimenté par l'énergie des six émeraudes du Chaos, le robot arrive à prévoir les mouvements de Sonic et le neutraliser, mais il devient incontrôlable et inflige une sévère correction au hérisson, le laissant pour mort. Fou de rage, Chris se libère et s'empare des émeraudes. Le jeune homme jette les émeraudes dans l'océan, et Sonic en possédant une grâce à Lucky, se transforme en Super Sonic. Il détruit le robot sans difficulté et une grande lumière blanche apparut.