Sonic, Tails ve Knuckles ile birlikte, Dr. Robotnik'in (Jim Carrey) kötü planlarını engellemeye devam ederken, bu kez daha büyük bir tehditle karşı karşıya kalır.

Filmde, Sonic ve arkadaşları, Robotnik'in kötü amacını durdurmak için yeni bir mücadeleye girişirler. Bu kez karşılacakları tehdit, sadece Robotnik'in gücünden değil, aynı zamanda yepyeni güçlü ve tehlikeli bir rakipten gelir: Shadow the Hedgehog. Shadow, geçmişi ve gizemli yetenekleriyle Sonic'i zor durumda bırakırken, Sonic ve arkadaşları, düşmanlarına karşı birlikte hareket ederek, dünyayı kurtarmak için mücadele verirler.