《刺猬索尼克》改编自世嘉公司出品的风靡全球的电子游戏。索尼克（本·施瓦兹 Ben Schwartz 配音）是一只蓝色的刺猬，原本快乐的生活在自己的星球上。然而，邪恶的势力觊觎索尼克所拥有了超快速度，想要将这一门绝技夺走，为了保护索尼克，善良的猫头鹰养母给了索尼克一包魔力环，它可以帮助索尼克传送到安全的星球上。就这样，索尼克来到了地球，降落在了位于蒙大拿州的青山市。
起初，索尼克在这里生活的非常惬意，并且结交了一批好友。当政府发现了索尼克的存在后，一切都变得复杂起来。政府派出了邪恶的科学家蛋头博士（金·凯瑞 Jim Carrey 饰），命令他捉住索尼克，对他进行可怕的科学研究。为了躲避蛋头博士的追捕，索尼克和警长汤姆（詹姆斯·麦斯登 James Marsden 饰）必须前往旧金山，取得丢在那里的魔力环。