Abertura: A Ilha Cogumelo
Após ser derrotado no primeiro filme, o Dr. Robotnik (Jim Carrey) está preso na remota Ilha Cogumelo. Isolado e obcecado por vingança, ele passa seus dias tentando criar invenções rudimentares com os recursos do local, sempre planejando um retorno triunfal à Terra. Sua sorte muda quando, ao acionar um sinal energético, ele atrai a atenção de Knuckles, o Equidna (dublado por Idris Elba na versão original). Knuckles está em busca do lendário Mestre Esmeralda, e Robotnik vê nisso uma chance de se aliar a um poderoso guerreiro para finalmente derrotar Sonic.
Sonic como Herói em Green Hills
Enquanto isso, Sonic (Ben Schwartz na voz original) vive em Green Hills com Tom (James Marsden) e Maddie (Tika Sumpter), que o consideram parte da famÃlia. Porém, o ouriço azul está ansioso para ser mais do que apenas um garoto levado: ele quer se tornar um verdadeiro herói. Durante a noite, ele tenta combater criminosos em Seattle, mas seus métodos imaturos causam destruição e atrapalham mais do que ajudam. Tom o aconselha a ter paciência e esperar pelo momento certo de mostrar que é realmente um protetor.
A Chegada de Tails
Enquanto Tom e Maddie viajam para o Havaà para o casamento da irmã de Maddie, Rachel (Natasha Rothwell), Sonic fica sozinho em casa. É nesse momento que Tails (Colleen O’Shaughnessey), a raposa de duas caudas, chega à Terra. Ele viaja de outro mundo depois de detectar o imenso poder gerado por Sonic no primeiro filme. Tails é tÃmido, mas revela sua admiração por Sonic e explica que veio ajudá-lo a enfrentar o novo perigo que se aproxima.
O Retorno de Robotnik e a Aliança com Knuckles
Dr. Robotnik consegue retornar à Terra com a ajuda de Knuckles, prometendo ao guerreiro equidna que juntos encontrarão o Mestre Esmeralda, uma joia ancestral capaz de conceder poderes ilimitados a quem a dominar. Knuckles vê em Sonic um inimigo natural, já que os equidnas e os ouriços têm uma história de rivalidade ligada à busca pelo poder das esmeraldas.
Sonic confronta os dois, mas percebe rapidamente que não é páreo para a força fÃsica de Knuckles. Numa batalha intensa dentro de sua própria casa, Sonic quase é derrotado. Ele é salvo por Tails, que o resgata usando seu avião biplano, o Tornado, e juntos fogem para bolar um plano.
A Busca pela Mestre Esmeralda
Sonic e Tails seguem pistas até a Sibéria, onde descobrem a localização de um mapa que leva à Esmeralda. Lá, eles vivem uma cena cômica ao participar de uma dança em uma taverna local, antes de escaparem dos moradores hostis. A amizade entre os dois se fortalece, com Tails revelando como sempre se sentiu um excluÃdo em seu mundo, até encontrar inspiração em Sonic. O ouriço, por sua vez, começa a entender a responsabilidade de ser um verdadeiro herói e amigo.
O Confronto na Tundra
Com o avanço da busca, Robotnik e Knuckles se aproximam do artefato. Sonic enfrenta novamente Knuckles em uma batalha na neve. Apesar da rivalidade, Sonic percebe que Knuckles não é exatamente mau, apenas enganado pela manipulação de Robotnik. Quando Tails é ferido durante a luta, Sonic mostra sua compaixão, o que planta uma semente de dúvida em Knuckles sobre as reais intenções de Robotnik.
A Traição de Robotnik
O grupo chega finalmente ao templo escondido que guarda a Mestre Esmeralda. Quando Sonic e Knuckles travam um duelo decisivo, Robotnik aproveita a distração e se apodera da Esmeralda. Ele a funde em seu corpo, adquirindo poderes quase divinos. Com essa energia, o vilão cria um gigantesco robô em forma de si mesmo: o Robo-Robotnik, uma máquina colossal capaz de destruir cidades inteiras.
A Batalha em Green Hills
De volta a Green Hills, Robotnik coloca seu robô em ação, ameaçando a população. Sonic, Tails e Knuckles entendem que só unindo forças poderão derrotá-lo. Em uma sequência repleta de ação, Tails usa suas invenções tecnológicas, Knuckles mostra sua força bruta e Sonic sua velocidade, provando que agora formam uma verdadeira equipe.
No clÃmax da luta, Robotnik concentra todo o poder da Esmeralda contra Sonic. Porém, o ouriço acessa o poder das sete Esmeraldas do Caos, transformando-se em Super Sonic: uma versão dourada e praticamente invencÃvel de si mesmo. Com essa forma, ele destrói o robô de Robotnik com facilidade, anulando a ameaça.
Reconciliação e Amizade
Após a vitória, Sonic decide liberar o poder da Esmeralda para evitar que ele caia em mãos erradas novamente. Knuckles, tocado pela compaixão e lealdade de Sonic e Tails, decide permanecer na Terra como guardião da Esmeralda, selando a paz entre eles. O trio forma um vÃnculo de amizade, simbolizando que juntos são mais fortes do que sozinhos.
Encerramento: Uma Nova FamÃlia
Tom e Maddie retornam do casamento e encontram Sonic, Tails e Knuckles vivendo em harmonia como uma espécie de famÃlia improvisada. Sonic finalmente entende o que significa ser herói: não agir sozinho, mas contar com seus amigos e proteger aqueles que ama. A história termina em clima leve e divertido, com o grupo aproveitando um jogo de beisebol juntos.
Cena Pós-Créditos: A Revelação de Shadow
Na cena pós-créditos, é revelado que o governo dos Estados Unidos tem registros de um projeto secreto conhecido como Projeto Shadow. Vemos então a primeira aparição de Shadow, o Ouriço, preparando terreno para o próximo filme da franquia.
