Первая часть пилотного выпуска. Королева Алина рассказывает историю от том, как доктор Роботник захватил Мобиус, и как ей пришлось отказаться от своих троих детей: Соника, Мэника и Сони. Королева мечтает, что в один прекрасный день братья и сестра смогут восстать против Роботника и восстановить мир на планете.

Вторая часть пилотного выпуска. Соник, Мэник и Соня объединяются и пробуют работать как единая команда, чтобы победить Роботника.

Третья и последняя часть пилотного выпуска. Соник, Мэник и Соня пытаются спасти оракула, которого собирается убить Роботник.

Аргус, бывший капитан королевской охраны, организует тайную встречу с Алиной, но вскоре его похищают приспешники Роботника Слит и Динго. Соник и его команда решаются помочь Аргусу.

Убегая от Слита и Динго, ежи оказываются в городе, которого не коснулась рука Роботника. После использования Камня Мощности, команда узнаёт, что это место в котором они родились. Мэник привязывается к месту настолько, что желает здесь остаться.

Соня отправляется на Восточный Мобиус; за ней следуют Соник и Мэник, получившие известие, что в этом районе была замечена королева Алина. Соня воссоедяется со своей старой подругой Минди ЛаТур и её отцом. Минди дарит Соне часы. Они не знают, что на самом деле часы — это устройство слежения, созданное Роботником. Благодаря им королевство Минди подвергается нападению роботов, запрограммированных на поимку ежей.

Мэник начинает возвращаться к своему старому пути, когда команда встречает группу воров во главе с Максом. В это время Слит и Динго готовятся к краже, а чтобы всё прошло удачно, они собираются обвинить в ней Мэника.

Соник встречается со своим старым другом Сайрусом. В то время как Соник считает, что Сайрус входит в группу Борцов за Свободу, он на самом деле работает на доктора Роботника, чтобы его отца не роботизировали. Однако когда он узнаёт, что команда создала «убежище» для детей, то разрушает коммуникатор Роботника. Теперь Соник, Соня и Мэник должны освободить своего лучшего друга.

Во время поездки в порт Мобиуса, Соник, Мэник и Соня узнают, что суда потопляются морским зверем. От капитана Свига ежи узнают, что горожане должны зависеть от Роботника, защищающего их от морского чудовища, хотя на самом деле корабли потопляет сам Роботник. Соник должен преодолеть свой страх воды и монстров, чтобы узнать всю правду и положить всему этому конец.

Группа Sonic Underground прибывают в Ташистан (англ. Tashistan), чтобы найти журнал королевы. Соня в это время теряет память и встречает Рафи, одного из участников сопротивления города. Вскоре Соню и Рафи берут в плен, и теперь Соник и Мэник должны спасти их.

Соник, Соня и Мэник прибывают в Озёрную долину — красивый курорт с дружелюбными жителями. Там трио знакомится с тигром Страйпсом, который, похоже, заинтересован в Соне. Однако команда не знает, что для того чтобы защитить свою деревню, Страйпс вступил в сговор с Роботником, и теперь ежам грозит опасность.

Соня была приглашена на дебютантский бал правой рукой Роботника Бартлби. Но прежде чем официально вступить в высшее общество, она со своими братьями должна выполнить важную миссию.

Роботник создал сверхбыстрого робота. Чтобы его лучше продемонстрировать, доктор организует гонку, победитель которой будет объявлен самым быстрым существом Мобиуса. Однако на самом деле таким образом Роботник планирует поймать Соника, зная, что тот не сможет отказаться от участия в гонке.

Соня получает в наследство жуткий и полуразрушенный замок, и загорается идеей превратить его в штаб-квартиру команды.

Для того, чтобы собрать деньги на свои нужды, Роботник начинает торговлю древними артефактами из затерянного города Мобупинчу (англ. Mobupinchu). Команде удаётся украсть несколько артефактов и отдать их на экспертизу профессору Мобианского университета. Один из артефактов Мэник успевает продать, но вскоре узнаёт, что артефакты на самом деле являются бомбами.

Группа Sonic Underground прибывает в поселение, уничтоженное его обитателями — Борцами за Свободу. Их лидер, ящер Руди, рассказывает ежам, что предыдущей ночью видел роботов-жуков Роботника, после чего на него напали его собственные друзья. Во время исследования деревни Мэника жалит жук. Из-за действия впрыснутой ему сыворотки контроля над разумом, Мэник становится рабом доктора Роботника.

Роботник на своём заводе изобрёл напиток, который помогает увеличить скорость бега и даже превзойти Соника.

В поисках своей матери трио посещает Небесный остров (англ. Floating Island). Там они встречают ехидну Наклза, жителя острова, которому Слит и Динго сообщили, что ежи решили похитить Изумруд Хаоса. Пока Наклз устраивает бой с Соником, Слит и Динго сами намереваются украсть Изумруд.

Королева Алина посылает своих детей на остров Спидстер (англ. Speedster), где Бартлби собирается построить курорт. Слит и Динго делают вид, что помогают ему, но на самом деле они планируют роботизировать островитян, поклоняющихся трём каменным головам, которые напоминают Соника, Соню и Мэника.

Для прохождения теста на интеллект и остроумие оракул посылает ежей в другую реальность, похожую на Древний Рим, императором которой является двойник Слита. Чтобы спасти этот мир ежи должны использовать свою хитрость, стратегию и музыку, но обойтись без своих инструментов и суперскорости.

Соник, Соня и Мэник узнают о Королевском камне, благодаря которому можно проследить, где находится Алина. Им удаётся украсть его у Роботника, но команда не подозревает, что они сами могут привести злодеев к своей матери.

В Роботрополисе Соник, Соня и Мэник находят брошенного ребёнка. В то время как Соник и Соня ищут его мать, Мэник присматривает за малышом. Ребёнок кажется таким невинным, но на самом деле он является роботом, с помощью которого Роботник намеревается узнать про убежище Борцов за Свободу.

В пустыне Sonic Underground встречают кочевое племя во главе с лидером Ифюкэном (англ. Ifyoucan). Мэник не доверяет ему, и поэтому пытается побольше узнать о нём.

Sonic Underground идёт через пустыню, держа путь в тайный храм с пророчествами о поражении Роботника. Следом за ними идут Слит и Динго.

Соник, Соня и Мэник спасли заключенного с одной из башен Роботника. Им оказывается ёж в маске. Заключенный утверждает, что он брат-близнец королевы Алины и их дядя. Однако всё это лишь уловка Роботника.

Ежи снова посещают Оракула. Он отправляет их в другое измерение, в котором Мобиусом правят их альтернативные версии-тираны, а Роботник является лидером Борцов за Свободу. Заручившись его поддержкой, команда должна победить свои злые версии и восстановить мир в Моботрополисе.

Роботник создаёт новую летающую крепость, чтобы погубить планету. Sonic Underground подозревают, что крепость находится в воздухе благодаря Изумруду Хаоса, поэтому отправляются на Небесный остров, чтобы заручиться поддержкой Наклза.

После похищения Изумруда Хаоса, Динго случайно разбивает его, тем самым освобождая энергию хаоса. Sonic Underground и Наклз отправляются за советом к прадеду Наклза ехидне Этфейру.

Наклз заключает сделку с Роботником для восстановления и ремонта Изумруд Хаоса до того как Мобиус будет уничтожен, но при этом ехидна должен предать ежей. После спасения своих друзей из роботизатора, Наклз и Sonic Underground должны победить Динго, который из-за энергии Изумруда превратился в страшного монстра.

Когда Роботник объявляет о своих планах жениться на королеве Алине, ежи спешат на помощь, не подозревая, что это ловушка.

Sonic Underground должны примирить две враждующие группы и остановить проект Роботника по строительству плотин для наводнения сельской местности.

Робот-парикмахер с помощью гипноза заставляет жителей раскрывать их секреты. Её жертвой также становится и Соня, открывая расположение новой базы Борцов за Свободу. Теперь команда должна постараться, чтобы эта информация не дошла до Роботника.

Мобианец Титус создает машину, которая может дероботизировать жителя. Роботник и его помощники решают уничтожить эту машину.

Соник и Мэник попадают в плен к Роботнику. Он решает роботизировать братьев в разных концах города. Соня, с помощью члена Борцов за Свободу Рене решается освободить их обоих.

Доктор Роботник собирается растопить ледники. Прервав отпуск, ежи намереваются разрушить его планы. По пути команда встречает пингвинов, которые считают, что Соня — их королева.

Роботник изобретает дротики, вызывающие сон. Ёж Мэник оказывается жертвой нового изобретения. Чтобы остановить выпуск дротиков, нужно уничтожить шахту, в которой добывается вещество, вызывающее сон.

Бартлби находится под арестом за участие в сопротивлении. Sonic Underground приходят к нему на помощь.

Соник, Мэник и Соня встречают самого мощного робота доктора Роботника. Однако робот становится дружелюбным. Это даёт мстительному Слиту возможность уничтожить робота и ежей раз и навсегда.

После борьбы со Слитом и Динго на Изумрудном полуострове (англ. Emerald Peninsula), Соня находит волшебный кулон, из-за которого она начинает исчезать. Соник и Мэник стараются найти лекарство от этого заклинания.

Соник и Мэник настолько привыкли к новой видеоигре, что помогают выполнению плана Сайруса по проникновению в базу Роботника.