Sonic đi du lịch đến bờ xa của Never Lake cho sự xuất hiện mỗi năm một lần của hành tinh nhỏ Little Planet – một thế giới bí ẩn quá khứ, hiện tại và tương lai va chạm thông qua sức mạnh của những hòn đá thời gian nằm ẩn bên trong nó. Sonic đến chỉ để tìm thế giới đẹp đẽ bị giam cầm dưới một lớp vỏ kim loại xoắn ốc. Một kẻ thù của Sonic, tiến sĩ Eggman, đã đến cho những hòn đá thời gian và với chúng sẽ sớm có sức mạnh để kiểm soát thời gian của chính nó.
Để chấm dứt chương trình bất tử của tiến sĩ Eggman, Sonic phải sử dụng sức mạnh của hành tinh nhỏ để đi du lịch thông qua thời gian, bẻ gãy kế hoạch của Eggman bằng cách phá huỷ cổ máy của mình trong quá khứ và khôi phục hòn đá thừoi gian mất tích.
