เกมโซนิคฮีโร่ส์ได้ใช้บรรทัดฐานการดำเนินด่านแบบเดียวกับเกมภาคก่อนหน้าคือในหนึ่งด่านจะแบ่งเป็นสองฉากย่อยแล้วตามด้วยบอส ซึ่งถึงแม้ว่าในภาคฮีโร่ส์ฉากที่สองจะเป็นคนละฉากกัน แต่ก็จะยังคงรูปแบบของด่านนั้นๆอยู่ ในโหมดเนื้อเรื่องผู้เล่นจะต้องเล่นตามลำดับฉากไป (ยกเว้นทีมโรสที่จะต้องบังคับเล่นฉากซีเกทก่อน)[6]

• ซีเกท (Sea Gate) - ฉากสำหรับฝึกซ้อมทีมโรสบังคับเล่นในโหมดเนื้อเรื่อง แต่ถ้าเลือกจากคำสั่ง Tutorials ในเมนูหลักจะได้เล่นเป็นทีมโซนิคแทน
• ซีไซด์ฮิลล์ (Seaside Hill) - ฉากเกาะกลางทะเลโดยมีพื้นตารางตามธรรมเขียนของเกมชุดนี้
• โอเชียนพาเลส (Ocean Palace) - ซากโบราณสถานกลางน้ำ
• บอส : เอ็กฮอคว์ (Egg Hawk) - หุ่นยนต์รูปนกที่มีปืนกลอยู่สองข้าง
• แกรนด์เมโทรโพลิส (Grand Metropolis) - เมืองล้ำยุคที่มีรถลอยไปมาและเส้นทางที่ใช้พลังงาน
• พาวเวอร์แพลนท์ (Power Plant) - โรงงานไฟฟ้าที่ผลิตพลังงานเหลวสีส้ม
• บอส : ปะทะทีม (โซนิค-โรส, ดาร์ค-เคออติกซ์)

• คาสิโนพาร์ค (Casino Park) - เมืองที่เป็นโต๊ะพินบอล
• บิงโกไฮเวย์ (Bingo Highway) - สามารถเก็บแหวนจากการเล่นบิงโกได้
• บอส : โรบ็อทคาร์นิวัล (Robot Carnival) - ปะทะหุ่นยนต์มากมายบนโต๊ะรูเล็ตต์
• เรลแคนยอน (Rail Canyon) - ไถลไปตามรางผ่านภูเขาและสถานีรถไฟ
• บูลเล็ทสเตชัน (Bullet Station) - สถานนียิงกระสุนปืนที่ผู้เล่นต้องใช้ในการผ่านด่าน
• บอส : เอ็กอัลบาทรอส (Egg Albatross) - เอ็กฮอคว์ที่ได้รับการปรับปรุงโดยเป็นลักษณะของเรือเหาะ
• ฟร็อกฟอเรสท์ (Frog Forest) - ป่าที่มีกบยักษ์ที่ใช้เรียกฝนเพื่อให้ต้นไม้โตได้
• ลอสท์จังเกิ้ล (Lost Jungle) - ป่าที่มีกบดำที่เรียกฝนทำให้ต้นไม้ตาย
• บอส : ปะทะทีม (โซนิค-ดาร์ค, โรส-เคออติกซ์)
• แฮงก์คาสเซิล (Hang Castle) - ปราสาทผีสิงที่มีวัตถุลึกลับทำให้ทั้งฉากกลับหัวได้
• มีสติคแมนชั่น (Mystic Mansion) - ภายในปราสาทที่เต็มไปด้วยทางลับ
• บอส : โรบ็อทสตอร์ม (Robot Storm) - ปะทะกับหุ่นยนต์จำนวนมากที่ต้องเปลี่ยนพื้นที่บ่อยๆ
• เอ็กฟลีทส์ (Egg Fleets) - บุกทะลวงผ่านยานรบของเอ็กแมน
• ไฟนอลฟอร์เทรสส์ (Final Fortress) - ยานแม่รูปปลาวาฬขนาดยักษ์ บุกเข้าไประหว่างที่มีพายุเข้า
• บอส : เอ็กเอมเพอเรอร์ (Egg Emperor) - หุ่นเอ็กแมนที่มีทวนเป็นเป็นอาวุธที่สามารถสร้างคลื่นดาบและยิงมิสไซล์และมีโล่ป้องกันการโจมตีได้

ตอนสุดท้าย

ตอนสุดท้ายจะเปิดให้เล่นได้ก็ต่อเมื่อผู้เล่นจบตอนของทุกทีมและรวบรวมคาออสเอเมอรัลด์ครบทั้ง 7 ให้ผู้เล่นเข้าโหมดเนื้อเรื่องแล้วกดขวาที่ทีมเคออติกซ์จะมีตอนสุดท้ายปรากฏขึ้นมา ซึ่งตอนสุดท้ายเรื่องราวจะถูกเปิดเผยว่าเมตัลโซนิคคือผู้ที่อยู่เบื้องหลังทั้งหมด (ในเกมโซนิคริวัลส์เปิดเผยว่าชื่อร่างนี้ชื่อว่า "นีโอเมตัลโซนิค") โดยการควบคุมกองทัพหุ่นยนต์ของดร.เอ็กแมนเพื่อหวังคัดลอกข้อมูลของโซนิคและชาโดว์ โดยใช้ความสามารถของคาออส(โดยการจับคาเอรุคุงซึ่งเคยถูกคาออสครอบงำแล้วครั้งหนึ่ง) ดร.เอ็กแมนบอกว่าต้องใช้คาออสเอเมอรัลด์ เหล่าตัวเอกทั้งหมดจึงได้หยิบคาออสเอเมอรัลด์มาให้โซนิคจึงเปลี่ยนร่างเป็นซูเปอร์โซนิค ขณะที่ทีมอื่นๆจะพยายามช่วยถ่วงเวลาไว้ให้ ผู้เล่นจะต้องปะทะกับบอส เมตัลแมดเนส และ เมตัลโอเวอร์ลอร์ดโดยใช้ซูเปอร์โซนิคและทำลายได้โดยทีมบลาสท์เท่านั้น