ソニックの世界は、未知のエネルギーが時間の裂け目を生み出し、ソニックとその仲間たちを過去へ送り込むことで混沌に陥ります。そこで彼は、1991年に登場した自身の姿であるクラシックソニックと出会います。
現代のソニックとクラシックソニックは、奇妙な新たな敵を倒し仲間たちを救うために手を組み、この悪巧みの背後にいる者を探し始めます。
三つの時代を越え、ソニックの二十年にわたるゲームの歴史をたどる『ソニック ジェネレーションズ』は、すぐにわかるステージを高精細に作り直し、それぞれがクラシック版(二次元の横スクロール)と三次元の最新の冒険のような三次元版の両方で遊べます。
『ソニック ジェネレーションズ』のそれぞれのソニックは、評判を築いた特徴的な技を持ちます。クラシックソニックはスピンダッシュやスピンアタック、現代ソニックはホーミングアタックやソニックブーストなどです。
革新的なインタラクティブメニューシステムにより、ゲームの進行に伴って新たなキャラクターや隠された宝物が明らかになり、ソニックの世界に完全に没入できます。