Sonic je zpět a tentokrát potřebuje pomoc všech svých přátel, aby porazil zlého Dr. Eggmana. V Sonic Advance 3 se Sonic a Tails musí znovu shledat se svými přát
Sonic je zpět a tentokrát potřebuje pomoc všech svých přátel, aby porazil zlého Dr. Eggmana. V Sonic Advance 3 se Sonic a Tails musí znovu shledat se svými přáteli Cream, Knucklesem a Amy. Utvořte tým s kteroukoli z pěti postav a získejte speciální útočné chvaty: Sonic vám zvýší rychlost, Tails zvýší sílu skoku, Knuckles zvýší sílu útoku, Amy nabízí útok kladivem Piko Piko a Cream vám umožní provést naváděný útok (homing attack). Díky propojení přes Game Boy Advance se můžete vy a tři vaši přátelé utkat v režimech pro více hráčů.
Před událostmi hry sestrojí Doctor Eggman robotického asistenta jménem Gemerl, přičemž využije součástky z robota Emerla, který byl zničen ve hře Sonic Battle. Eggman se pokusí o experiment s využitím Smaragdů chaosu k provedení techniky Chaos Control, ten se však zvrtne a rozervá svět na kusy. Tato událost oddělí Sonica a Tailse od Amy, Knucklese a Cream, které Eggman následně najde a zajme v úmyslu vybudovat na každém úlomku planety část své nadcházející říše. Sonic a Tails putují sedmi úrovněmi hry, aby zachránili své přátele a získali Smaragdy zpět. Závěrečný souboj s bossem se odehrává v chrámu Altar Emerald. Pokud hráč porazí Eggmana, aniž by měl všech sedm Smaragdů chaosu, Eggman a Gemerl uprchnou a spadnou z okraje chrámu. Ve světě je nastolen klid a Omochao vyfotí pětici hrdinů. Hra však hráče upozorní, že pro získání skutečného konce je stále nutné posbírat Smaragdy. Pokud hráč porazí Eggmana v chrámu se všemi Smaragdy chaosu, Gemerl přestane s Eggmanem utíkat a zaútočí na Sonica, což způsobí rozptýlení Smaragdů. Gemerl je využije k tomu, aby na sebe vzal podobu obří koule, ale Sonic také využije jejich sílu k dosažení své formy Super Sonic. S Eggmanovou pomocí Super Sonic Gemerla zničí. Tails později najde Gemerlovo rozbité tělo na pláži, opraví ho a přeprogramuje. Hra končí scénou, v níž si Cream hraje s nyní neagresivním Gemerlem v domě své matky Vanilly.