Le Dr. Robotnik a découvert l'existence des Chaos Ring qui permettent de voyager dans une dimension liée aux Master émeraudes. Sonic étant occupé ailleurs (mais ou?) et Tails faisant carrière solo sur GameGear, c'est Knuckles qui devient la vedette de cette aventure. Pour contrer les projets du Dr. Robotnik et de son acolite Metal Sonic, Knuckles s'associera avec Espio le caméléon ninja, Mighty le tatou (déjà présenté dans SegaSonic), Charmy Bee la petite abeille et Vector le crocodile pour former la Team Chaotix.

Bien que la réalisation impressionne par sa fluidité, le nombre de couleurs et ses effets spéciaux de distorsion inédits sur Megadrive, le design général laisse à désirer avec des décors aux couleurs flashy et trop chargés. Le tout fait plus penser à l'épisode Mega CD, dans une moindre mesure, qu'à la finesse du design et la justesse du level design des opus Megadrive.

Knuckles Chaotix est un jeu qui aurait pu être un Sonic classique si on ne devait pas s'occuper de deux persos reliés entre eux par un anneau élastique. Pour gérer ce système on trouve des nouvelles commandes: C sert à sauter, en restant appuyer sur B on donne l'ordre au deuxième perso de tenir sa position et en étirant l'élastique au maximum avant de lâcher le bouton on peut atteindre une accélération décoiffante ou positionner son camarade sur un hologramme à son image pour ouvrir des portes, avec ce même bouton au corps à corps il est possible d'attraper son ami pour ensuite le lancer dans n'importe quelle direction pour éliminer ses ennemis, détruire des blocs ou activer des mécanismes; enfin le bouton A sert à donner l'ordre "aux pieds" à son camarade disparu ou bloqué dans le décors moyennant 10 anneaux. D'ailleurs à cause de ce système le compteur d'anneau peut atteindre des valeurs négatives.

Chaque perso à ses caractéristiques de poids et de mobilité et ils ont chacun une ou plusieurs capacités. Par exemple Charmy Bee ne peut pas sauter mais peut faire un dash dans toutes les directions, Vector est très lent mais peut faire un dash aérien et son attaque est celle qui a le plus d'envergure, Espio devient quasiment invincible quand il atteint sa vitesse max, Mighty est le plus rapide et Knuckles peut grimper aux murs et planer.
En plus des items classiques (anneaux, invincibilité etc.) de nouveaux items servent à apporter des modifications au niveau du duo: changement temporaire du perso contrôlé, de la taille qui grossit (donc plus lourd) ou rétrécit.

Si on peut choisir son perso principal, le second se joue un peu à la loterie, tout comme le choix du prochain niveau qui est déterminé à la roulette russe. Il faut finir les 5 actes de chacun des 5 Stages avant d'affronter Metal Sonic dans une forme géante et rouge...

Enfin comme dans Sonic 1 il faut atteindre la fin du niveau avec 50 anneaux pour voir apparaître le Special Stage. malgré une maniabilité quelque peu capricieuse et un clipping féroce ces séquences en 3D sont la partie la plus fun du jeu, rappelant celles de Sonic 2 sur Megadrive. On avance à l'intérieur d'un tube à 6 faces qui peut pivoter pour laisser le perso toujours en bas de l'écran. Tout en 3D le tube a parfois certaines faces donnant sur le vide, des descentes et des virages tordus qui peuvent donner le vertige. Il faut attraper assez de boules bleues avant la fin du parcours pour repartir avec un Chaos Ring. Récupérer les 5 permet de voir la vraie image de fin.

Plein d'idées originales qui malheureusement ne s'emboîtent pas. Avec son système d'élastique l'action est confuse, les persos font du yoyo à l'écran et finalement se ralentissent entre eux. Portant bien son nom, le jeu est chaotique.