Duecentoquarantatre giorni sul pianeta dei funghi, con la sola compagnia di una roccia di nome Roccia, hanno reso il bizzarro Eggman, se non più matto, di certo più determinato nel suo proposito di scovare Sonic per eliminarlo definitivamente dall'universo. La nuova e inattesa alleanza con il rosso echidna Knuckles allarga ulteriormente i suoi malvagi obiettivi: s'impossesserà dello smeraldo che materializza ogni desiderio e avrà l'universo intero ai suoi ordini. Anche il porcospino blu, però, ha un nuovo amico, il piccolo Tails, e insieme a lui si opporrà in ogni modo al pericolo che l'antico smeraldo cada nelle mani sbagliate.
Il film si concentra sul concetto di famiglia e approfondisce questo aspetto (già affrontato nel primo capitolo Sonic (guarda la video recensione)) allargandone gli orizzonti.