L'histoire se passe au XXXIIIe siècle sur une planète appelée Mobius (un épisode expliquant que les personnages avaient 5 ans en 3224, ce qui fut confirmé par ailleurs dans les Archie Comics). Un savant fou, le Docteur Julien Ivo Robotnik, accompagné de son robot domestique en forme de poulet, a conquis une gigantesque cité nommée Mobotropolis, avec l'aide de son assistant et neveu Lafouine ainsi qu'une armée de soldats robots nommés cerbères.
Il a alors utilisé un dirigeable géant, le Destroyer, pour transformer Mobotropolis en une nouvelle ville, Robotropolis, polluée par des usines, entrepôts et complexes miniers. Cette invasion s'est produite un vendredi 13 de l'année 3224, probablement en septembre ou décembre, d'après les prochains calendriers. Robotnik détrôna le roi de la ville, Maximillian Acorn, l'exilant dans une autre dimension connue sous le nom du "Vide" et fit du palais son propre quartier-général. Depuis celui-ci il captura le reste des citoyens, y compris un vieux hérisson du nom de Jules Hérisson (alias Dr. Hérisson ou Oncle Jules) et le chien de son neveu, et les réduisit en esclavage en les transformant en robots à l'aide d'une machine nommée Robotizeur.
Ceux qui parvinrent à s'échapper se retranchèrent dans la Grande Forêt et bâtirent le village de Unisson pour se cacher de Robotnik. Parmi eux figurèrent les Combattants de la Liberté dont fait partie Sonic le hérisson, le héros principal et neveu de Jules, et Miles "Tails" Prower, un jeune renard à deux queues capable de voler et meilleur ami de Sonic. Citons également Rotor, le morse fondu de mécanique, Antoine D'Coolette un coyote français ex-garde du palais, Marylin, une hase partiellement robotisée et Sally Acorn, la fille unique du roi. Elle porte un mini-ordinateur appelé NICOLE.
Pendant 10 ans, les Combattants de la Liberté ont constamment contrecarré les plans de Robotnik. Dans la deuxième saison, une dragonne fait son apparition, Robotnik ayant capturé sa mère Sabina et robotisé la majeure partie de son espèce. On a également l'occasion de découvrir Ixis Naugus, le mentor de Robotnik. Celui-ci découvrit un portail vers le Vide et partit à son exploration en demandant à Robotnik de le ramener à Mobius par la suite. Mais son élève le trompa et le scella pour toujours.