Comme le présente la scène d'introduction, Sonic rend visite à ses amis les Flickies, oiseaux magiques ayant la capacité de voyager à travers des anneaux géants, et s'aperçoit que ceux-ci ont été changés en robots par l'infâme Robotnik. Certes, le scénario sent à plein nez le déjà-vu, cependant il a le mérite de ne pas être présent uniquement dans le manuel. Avant même l'écran titre du jeu, deux singularités sautent aux yeux (et aux oreilles). La première, c'est que le fameux écran SEGA a changé, et au lieu d'entendre un gentil et accueillant "Segaaaaa", on entend une espèce de fou furieux l'hurler comme s'il s'agissait d'une insulte ! Ensuite, nous avons droit à une vidéo d'une poignée de secondes en images de synthèse. Rien de comparable avec ce qui se fait aujourd'hui, mais quand on sait qu'une cartouche de jeu ne contient que quelques mégaoctets de données (4 Mo dans ce cas), on ne peut que saluer la performance.

Pour empêcher Robotnik de parvenir à ses fins, Sonic, seul personnage jouable, aura pour tâche de parcourir sept niveaux divisés en trois actes chacun, le troisième acte de chaque niveau étant l'inévitable rencontre avec le boss qu'est le docteur Robotnik. Chaque acte est composé, la plupart du temps, de trois parties, dans lesquelles il s'agit de récupérer cinq flickies qui suivront alors Sonic en file indienne dans ses déplacements. Là, il faudra emmener ces cinq flickies (soit séparément, soit tous d'un coup) jusqu'à l'anneau géant pour accéder à la partie suivante, ou à la fin de l'acte. Il faut savoir que dès que Sonic est touché par un ennemi, en plus de perdre ses anneaux (qui constituent sa santé), il perd ses flickies qui iront errer dans toutes les directions. De plus, si un tir ennemi touche un flicky, sans pour autant toucher Sonic, l'oiseau et ceux qui le suivent iront se balader où bon leur semble. Les niveaux sont très bien réalisés, et aussi variés que dans les autres volets. Ainsi, Sonic devra parcourir des plaines verdoyantes, des ruines anciennes, des paysages enneigés ou encore le cœur d'un volcan, et tout cela, sans aucune baisse de framerate. L'ambiance musicale est du même ton que celle des épisodes en deux dimensions, c'est-à-dire, très immersive.

Si ce jeu est graphiquement joli, on ne peut pas dire que le même soin ait été apporté au gameplay. Sonic n'est pas très réactif, et il faudra anticiper les sauts et les déplacements. De plus, 3D isométrique oblige, la profondeur est difficilement jugeable, ce qui entraîne des sauts de plate-forme en plate-forme parfois chaotiques, mais heureusement peu nombreux. Autre particularité, l'impression de vitesse, point fort des autres volets en 2D, n'est que peu présente ici, ce qu'on peut également imputer à la 3D isométrique. Autrement dit, il faudra passer quelques minutes, le pad à la main, avant de maîtriser les déplacements du hérisson.

Encore une fois, il est question de récupérer les émeraudes du Chaos, en passant par des stages spéciaux. Pour ce faire, il faudra partir à la recherche de Tails et de Knuckles, plus ou moins bien cachés dans chaque acte (sauf actes de boss), qui en échange de 50 anneaux, vous transporteront dans le stage spécial. Sur cette version Megadrive, les stages spéciaux se déroulent sur des ponts suspendus, dans les airs (en cas de rencontre avec Tails) ou au centre de la terre (avec Knuckles), sur lesquels Sonic court automatiquement. Il s'agit alors de récupérer assez d'anneaux pour atteindre l'émeraude, en évitant les mines qui vous enlèveront dix anneaux, un peu à la manière des stages spéciaux de Sonic the Hedgehog 2. Malgré les mines, ces stages sont d'une facilité déconcertante, et ne constituent pas vraiment un challenge. Il sera alors assez facile de récupérer les sept émeraudes du Chaos (pour peu qu'on trouve Tails ou Knuckles), qui permettront alors uniquement d'avoir accès à la vraie fin du jeu. En effet, Sonic ne peut malheureusement pas se transformer en Super Sonic dans cet opus. Ce qu'on peut comprendre, puisque Sonic, à vitesse normale est déjà plutôt difficile à prendre en main.