Sonic the Hedgehog yang dibintangi James Marsden, Ben Schwartz, Tika Sumpter, dan Jim Carrey, mengikuti kisah Sonic, landak biru antropomorfik yang punya kemampuan lari secepat kilat. Sejak kecil, Sonic sudah diburu suku echidna yang ingin merebut kekuatannya. Sang penjaga, Longclaw sang burung hantu bijak, akhirnya mengorbankan diri demi menyelamatkan Sonic dengan mengirimnya ke Bumi menggunakan cincin portal emas yang bisa membuka jalur ke berbagai dunia.

Di Bumi, Sonic bertahan hidup sepuluh tahun bersembunyi di hutan dekat Green Hills, Montana. Meski hidup aman, Sonic diam-diam merindukan pertemanan. Ia mengagumi Tom Wachowski, sheriff kota kecil itu, serta Maddie sang istri yang penuh perhatian. Namun, Sonic tidak tahu bahwa Tom sedang bersiap pindah ke San Francisco untuk menerima pekerjaan baru di departemen kepolisian sana.

Semuanya berubah ketika Sonic larut dalam kesedihan karena kesepian dan bermain baseball sendirian. Pelarian dengan kecepatan luar biasa membuat emosinya meledak hingga menciptakan lonjakan elektromagnetik dahsyat yang memadamkan listrik di seluruh Pacific Northwest. Insiden itu membuat pemerintah turun tangan dan menyewa ilmuwan eksentrik Dr. Ivo Robotnik untuk mencari penyebabnya. Sonic sadar identitasnya terancam, sehingga ia berniat kabur ke planet lain yang hanya dihuni jamur.

Robotnik dengan cepat menemukan jejak kaki Sonic dan mengerahkan drone untuk memburunya. Sonic melarikan diri ke gudang milik keluarga Wachowski dan bersiap membuka portal menuju planet jamur. Namun kehadirannya membuat Tom curiga. Saat Tom mengecek gudang, ia memergoki Sonic dan reflek menembakkan peluru bius. Aksi tak sengaja itu justru membuka portal ke San Francisco dan menjatuhkan tas cincin emas Sonic ke atap Transamerica Pyramid.

Setelah Sonic sadar, Tom akhirnya setuju membantu mengambil kembali tas tersebut. Keduanya segera diburu Robotnik, yang tega menuduh Tom sebagai teroris domestik demi menangkap Sonic. Dalam perjalanan mereka ke San Francisco, keduanya mulai saling memahami. Tom menghubungkan perjalanan hidup Sonic dengan keinginannya untuk punya teman, sementara Sonic merasakan bagaimana rasanya ditemani orang yang benar-benar peduli. Momen itu semakin hangat ketika mereka mampir ke bar bertema western, membuat bucket list seru, hingga berujung keributan yang mempererat hubungan keduanya.