Сюжет строится вокруг перемещения назад во времени ежа Соника и его встречи с самим собой из прошлого, а также их борьбе с новым врагом под именем Пожиратель времени. Игроку предстоит возможность выбрать классического или современного Соника для игры, стиль прохождения за которых различается. Игра за классического Соника наследует игровую механику старых игр серии, выпущенных в 90-е годы, в то время как игра за современного Соника напоминает такие игры серии, как Sonic Unleashed и Sonic Colors.
