Sonic Frontiers hikayesi, Sonic ve arkadaşlarının Starfall Adaları'nda Chaos Emeralds'ı toplama ve dünyayı tehdit eden robotik Titanlar'ı yenme çabalarını anlatır. Oyunun başında Dr. Eggman, "Ancients" bilgisinden yararlanarak bir dizi robot çağırır ve bu robotlar onu Cyber Space adlı dijital bir boyuta hapseder. Sonic, arkadaşlarını kurtarırken kendi bedeninin bir kısmını onlara verir ve bu süreçte siber korozyona uğrar. Sonic ve Eggman daha sonra son Titan'ı, dünyalar arasındaki engelleri ortadan kaldırmaya ve kontrolü ele geçirmeye çalışan güçlü bir güçle savaşmak için bir araya gelirler.