De kartgame is het directe vervolg op Sonic & Sega All-Stars Racing uit 2010, in dit tweede deel spelers stappen in speciale auto's die kunnen veranderen in speedboten en vliegtuigen. Dit gebeurt automatisch op bepaalde momenten wanneer de circuits transformeren. De game voegt aan de personages van het vorige deel een aantal nieuwe racers toe. Hieronder bevinden zich Gilius Thunderhead uit Golden Axe en Vyse uit Skies of Arcadia.
Net als het vorige deel wordt de game ontwikkeld door Sumo Digital, daarbij krijgen ze hulp van Gareth Wilson, voormalig designmanager van Project Gotham Racing-ontwikkelaar Bizarre Creations.