I en hektisk kamp mod det ternede flag suser Sonic og venner rundt på spor i middelalderlige borgvolde, frodige regnskove og travle byer, alt sammen hentet fra de visuelt rige og varierede universer i Sonic og SEGA. Fanfavoritter som Dr. Eggman, Tails, AiAi, Amigo og mange flere vil slutte sig til Sonic i deres specialbyggede køretøjer, sætte gang i deres motorer og skubbe for at være på forkant med flokken. Hver karakter vil suse rundt på banen i biler, fly, motorcykler og i Aiais tilfælde - en bananmobil! Hemmelige genveje, hurtig håndtering og undgåelse af strategisk placerede forhindringer er bestemt den bedste måde at komme til toppen af podiet på. Men at vinde er kun en del af det sjove i Sonic & SEGA All-Stars Racing! Hver karakter har et specifikt All Star-træk – såsom Super Sonic, Banana Blitz og Tails Tornado – der gør det muligt for konkurrenterne hurtigt at komme tilbage i løbet! Power-ups og våben kan også samles rundt på banerne og bruges mod oppositionen for at sikre, at de ikke bliver en trussel mod den første position.
