Knuckles' Chaotix (japonsky カオティクス) byl vydán v roce 1995 pro Segu 32X - v té době nedávno vydaný přídavný modul pro Segu Mega Drive/Genesis. Doba po vydání hry Sonic the Hedgehog 3 byla pro společnost SEGA obdobím velkých vnitřních zmatků. Zatímco hlavní síly včetně Sonic Teamu se soustředily na Segu Saturn, na Segu 32X, která se potýkala s problémy, byly všechny její tituly urychleně dokončeny. Chaotix je považován za výsledek nedokončeného prototypu hry Sonic Crackers (známé také jako Sonic Stadium), která byla plánována jako Sonic 4 pro Segu Mega Drive/Genesis.

Podle japonského manuálu ke hře se krátce po událostech ve hře Sonic & Knuckles vynořil z moře tajemný ostrov. Dr. Robotnik ostrov objevil a našel na něm záhadný malý prsten s popisem ztracené civilizace. Kromě toho Doktor Robotnik objevil speciální prsten, který byl totožný s těmi na Plovoucím ostrově. Tyto Speciální prsteny vytvářejí tajemný dimenzionální prostor naplněný energií Mistrovského smaragdového pilíře, který vykrystalizoval a vytvořil šest Prstenů Chaosu. Doktor Robotnik, odhodlaný odhalit tajemství prstenů a sílu k vyvolání Mistra Smaragdu, vybudoval na ostrově svou základnu Newtrogic High Zone. Zanedlouho se Dr. Robotnikovi podařilo vykrystalizovat energii do vlastních umělých Temných prstenů, které používal k pohonu své nové armády robotů. Na ostrov dorazili také pásovec Mighty, chameleon Espio, krokodýl Vector a včelka Charmy, kteří skončili v zajetí Dr. Robotnika a železného Sonica. Byli umístěni do Robotnikova stroje Combi Catcher. Knuckles, který je na podivný ostrov zvědavý, se tam vydá také a podaří se mu zachránit Espia. Oba pak pokračují v maření Robotnikových plánů.

Příběh uvedený v západní příručce je však zcela odlišný. V něm Knuckles hlídá Karnevalový ostrov, velký hi-tech zábavní park. Doktor Robotnik se tam vydává, aby ukradl smaragd moci, který pohání celý ostrov, aby ho mohl použít k napájení svých ďábelských zařízení. Doktor Robotník uvězní krokodýla Vectora, včelku Charmy a pásovce Mightyho, kteří byli na návštěvě ostrova, v Combi Confineru (Robotníkem sestrojený stroj, který je zmrazí v čase) a chystá se udělat totéž s chameleonem Espiem, dokud ho Knuckles nezažene. Knuckles pak zjistí, že může zachránit vždy jednoho přítele pomocí síly prstenu, který drží oba partnery pohromadě jako gumička. Všechny postavy (plus Robot Heavy a Bomba) pak společně zachrání Karnevalový ostrov před Robotnikem.

Hlavní cíl hry se oproti předchozím dílům Sonica nezměnil, hráč musí dokončit každou úroveň (v této hře nazývanou "atrakce") do deseti minut a cestou porazit robotické nepřátele vyrobené Dr. Robotnikem. Prsteny stále představují hráčovu životní energii a lze je sbírat pro vstup do speciálních fází hry. Životy navíc jsou ve hře nezískatelné (vzhledem k tomu, že na začátku vlastně nemáte "životy") - jakmile je hráč poškozen, když nemá žádné prsteny a jeho partner chybí (pokud nemáte žádné prsteny, zásah dočasně způsobí ztrátu partnera, ale ten se nakonec vrátí) nebo pokud použijete "odvolání" a snížíte si počítadlo prstenů na záporných 99 prstenů nebo méně, budete automaticky vráceni do světové lobby (nebo zpět na titulní obrazovku, pokud se nacházíte na Izolovaném ostrově) a dostanete možnost odejít/uložit se nebo si vybrat jiného partnera a/nebo si vybrat jinou atrakci ke hře.