Cuộc phiêu lưu trong Nhím Sonic 2 xoay quanh cuộc hành trình của nhím xanh yêu thích nhất thế giới, Sonic, để chứng minh mình là một anh hùng thực thụ. Sau khi định cư tại Green Hills, Sonic không thể ngồi yên khi Tiến sĩ Robotnik tái xuất, lần này với sự trợ giúp của Knuckles. Hai kẻ ác này đang tìm kiếm viên ngọc lục bảo có khả năng phá hủy các nền văn minh. Để ngăn chặn âm mưu của chúng, Sonic phải hợp tác với người bạn Tails và cùng nhau khám phá khắp thế giới để tìm ra viên ngọc quý trước khi nó rơi vào tay kẻ xấu.