気が付くとソニックは不思議な空間「電脳空間」に放り出されていた。なんとか電脳空間から脱出したソニックは、スターフォール諸島の島のひとつ「クロノス島」で目を覚ます。
どこからか語り掛けてくる謎の声に導かれ、ソニックははぐれた仲間たちを探すために走りだす。
スターフォール諸島.
登場キャラクター.
エネミー.
スターフォール諸島を徘徊している。プレイヤーは新しいバトルシステムと能力（後述）を駆使して、これらを倒す必要がある。
「神兵」よりも強力な力を持つエネミー。倒すことで電脳空間へと繋がる「ポータル」を開くための重要アイテム「ポータルギア」を入手できる。
アナザーストーリーのサブイベントでは、各巨神の形状の由来について言及されている。
ゲームシステム.
オープンゾーン.
本作は、これまでのソニックゲームのステージクリア型のフォーマットから、ステージをつなぎ、ゲームの進行をコントロールする仕組みである「ワールドマップ」自体に遊びを拡張し、「遊べるワールドマップ」というフィールドに進化させた、次世代のステージクリア型アクションゲームとなっている。「遊べるワールドマップ」には、「バトル」「謎解き」「サイドクエスト」「電脳空間」などさまざまな要素が用意されており、これらはプレイスタイルによって自由な順番で遊ぶことができる。この「遊べるワールドマップ」のことを、本作では「オープンゾーン」と呼んでいる。「ゾーン」という単語は、一般的なステージクリア型ゲームで「ワールド」と呼ばれるものをソニックシリーズのゲームにおいては「ゾーン」と呼ぶことに由来する。従来のいわゆるオープンワールドとは異なり、自由自在に駆け回ることのできるフィールドで楽しめるものであるために新たに考え出された名称である。
謎解き.
大謎解き.
ストーリー進行上、攻略する必要のある謎解き。「像の向きを揃える」といった簡単なものから、クレーンゲームのようなもの、シューティングゲームのようなもの、ピンボールなど様々な種類がある。攻略することで閉ざされた道が開き、新たなエリアに行くことができるようになる。
メモリーアイテム.