A história de Sonic Unleashed é simples e bem contada por meio de diversas cutscenes muito bonitas que aparecem durante o jogo.
Dr. Eggman transforma Sonic em lobo, quebra a Terra em pedaços e espalha as Chaos Emeralds pelo mundo com o poder de Dark Gaia, que revela uma força escondida do planeta. O objetivo é, obviamente, salvar o planeta e coletar as esmeraldas.

O jogo traz personagens e elementos novos ao universo Sonic, como um dos antagonistas, Dark Gaia, o novo parceiro de Sonic, Chip, e a oportunidade de controlar Sonic the Werehog, forma que o protagonista assume ao cair da noite.

O menu de seleção de locações é o próprio mundo, e é realmente interessante, pois conforme vai recuperando uma área do poder maléfico de Dark Gaia, é possível ver claramente um avanço na recuperação do planeta.

No jogo, há fases diurnas e noturnas, que contam com jogabilidades completamente diferentes:

Nos momentos diurnos, as fases mantêm as características originais da série Sonic, com progressão rápida por cenários diversificados, utilizando recursos como o Boost (alimentado pela Ring Energy, que por sua vez é alimentada pelo poder dos anéis, permitindo a Sonic se movimentar mais rapidamente), o drift (derrapagem), o Lightspeed dash (que permite a Sonic atravessar rapidamente uma fileira de anéis), o Wall Jump (que permite a Sonic subir por duas paredes paralelas), o Stomp ("pisão", que permite que Sonic golpeie o solo e caia mais rapidamente), o Air Boost (que permite a Sonic realizar o boost no ar) e o Homing Attack (que permite a Sonic alcançar lugares por meio de uma fileira de inimigos, golpeando-os um a um, em sequência).

Nas fases noturnas, Sonic adquire a aparência de lobo-ouriço (em inglês, chamado de Werehog) e perde sua velocidade característica. Em compensação, ganha grande força e braços que se esticam para alcançar lugares de difícil acesso além de realizar golpes em sequencia (combos).
Também nos estágios noturnos, é possível ativar o modo "Unleash",