Під час бою на одному з космічних кораблів доктора Еггмана Сонік потрапляє у мерзенну пастку! Еггман використовує пристрій для вилучення сили Смарагд Хаосу і перевертає її, посилаючи вибух на планету внизу, яка розбиває Землю на шматки, пробуджуючи істоту на ім'я Темна Гайя. Оскільки Сонік більше не потрібен йому, доктор Еггман швидко скидає його і вже мертві смарагди Хаосу в космос, де він зазнає аварії на Землі внизу.
Sonic Unleashed є комбінацією двох типів ігор: у денний час Сонік поводиться як завжди, з інтенсивними рівнями, заснованими на швидкості, які нагадують його оригінальні ігри. Коли настає ніч, Сонік перетворюється на жахливого, але потужного «Оборотня» з витягнутими руками. На нічних етапах він повинен пробиватися через тривимірне середовище, що кишить міньйонами Темної Гаї.