Die Welt von Sonic versinkt im Chaos, als eine unbekannte Energie Zeitrisse erzeugt, die Sonic und seine Freunde in die Vergangenheit zurückschicken. Dort trifft er auf den klassischen Sonic, sein Ebenbild, wie er 1991 erschien.
Moderner Sonic und klassischer Sonic schließen sich zusammen, um diesen seltsamen neuen Feind zu besiegen und ihre Freunde zu retten, während sie herausfinden, wer hinter diesem teuflischen Plan steckt.
Durchquere drei Zeitalter und verfolge zwanzig Jahre Sonic-Geschichte in Videospielen. Sonic Generations bietet sofort erkennbare Spielstufen, die in hoher Auflösung überarbeitet wurden und jeweils sowohl in der klassischen Version – also seitlich in zwei Dimensionen – als auch in 3D spielbar sind, wie in den neuesten Abenteuern von Sonic.
Jede Erscheinungsform von Sonic in Sonic Generations verfügt über charakteristische Spezialbewegungen, die seinen Ruf begründet haben, wie den Spin Dash und Spin Attack für den klassischen Sonic sowie die Homing Attack und Sonic Boost für den modernen Sonic.
Ein neuartiges interaktives Menüsysten ermöglicht eine vollständige Eintauchen in die Welt von Sonic und enthüllt im Verlauf des Spiels neue Figuren und verborgene Schätze.