Sonic Xtreme 2 HD é um jogo de aventura online para o Google Chrome em que seu objetivo é salvar diversos animais das mãos do vilão Dr. Robotnik, que os transforma em robôs para trabalharem para ele como escravos.
Você assumirá o controle de Sonic, um clássico personagem de vídeo game criado pela SEGA em 1991 para concorrer diretamente com Mario, da Nintendo. Sonic é bastante veloz e conta com a ajuda de outros dois personagens para salvar seus amigos.

Além de Sonic, você poderá controlar a raposa Miles “Tails” Prower, cuja habilidade é voar por longos períodos, e o equidna vermelha Knuckles the Echidna, cuja habilidade principal é planar. Outros dois personagens também estão disponíveis, mas somente após você completar um determinado número de fases: Amy Rose e Shadow.
Como em todos os jogos do Sonic, você deverá coletar o maior número de moedas possíveis para ganhar vidas. Além disso, cada fase conta com um tempo para ser completada. Se ela não for concluída dentro desse tempo limite, será necessário reiniciá-la desde o começo.