El juego es una secuela de Sonic the Hedgehog 2 para el mismo sistema y sigue directamente desde el final del juego, en el que Sonic derrotó a su enemigo, el Dr. Robotnik; aterrizando en una isla flotante, Sonic se encuentra con el nuevo personaje Knuckles the Echidna, y debe recuperar una vez más las Chaos Emeralds mientras trabaja para evitar que el Dr. Robotnik relance su nave, el Death Egg.