Eines Tages löst Sonic versehentlich eine mysteriöse Maschine aus. Diese wird von den sieben Chaos Emeralds mit Energie gespeist und versetzt Sonic, seine Freunde, Dr. Eggman und seine Begleiter in eine fremde Welt. In dieser von Menschen bewohnten Welt findet Sonic in der Stadt Station Square Unterkunft bei einem Jungen namens Christopher Thorndyke und seiner Familie. Nach und nach findet Sonic seine Freunde wieder und sie begeben sich auf die Suche nach den Chaos Emeralds, mit dessen Hilfe sie in ihre Heimatwelt zurückkehren wollen. Währenddessen suchen auch Dr. Eggman und seine Begleiter nach den Chaos Emeralds. Jedoch ist das Ziel, die Herrschaft über die neue Welt mittels deren enormer Energie zu erlangen. Sonic erfährt von diesem Plan und versucht fortan, diesen zu vereiteln. Später kommen dann während eines Kampfes zwischen Sonic und Eggman die sieben Chaos Emeralds zusammen und erschaffen Chaos Control, ein magischer Zauber welcher die Protagonisten auch in die Menschenwelt gebracht hat. Doch statt des erhofften Heimatplaneten entdeckt Sonic, das sie nicht auf ihrem Planeten sind, sondern ein Teil ihres Heimatplaneten auf die Erde teleportiert wurden. Der nun fehlende Teil des Heimatplanetes heißt Angel Island, auf dem der Master Emerald zu finden ist, dem Knuckles, einer von Sonics Freunden, mit seinem Leben zu schützen geschworen hat. In den nachfolgenden Episoden wurden Sonic Adventure und Sonic Adventure 2 als Handlungsgrundlage genutzt, Episode 39 war eine Anlehnung an Sonic Heroes. In den Episoden 40 und 41 hat Dr. Eggman den Mond unter Kontrolle und erzeugt eine künstliche Sonnenfinsternis, um die Bewohner der Erde zu täuschen, nur Sonic fällt auf Eggmans Trick nicht herein. Nach und nach kommen auch seine Freunde hinter den Trick des Doktors. Letztendlich landet Eggman im Gefängnis. Die Handlung der Episoden 42-46 ist wie eine Basisgeschichte zu Sonic Battle. Die zweite Sonic X-Staffel endet damit, dass Tails und Chuck eine Maschine b