A Sunset Overdrive tötrénete szerint Sunset Cityt egy FizzCo nevű gonosz megavállalat uralja, ami 2027 egy szép és izgalmas napján új energiaitalt dob piacra, melynek neve Overcharge Delirium XT. A premiert hatalmas bulival ünnepli a FizzCo, a játékos pedig egy céges alkalmazottat alakít, akinek a parti utáni takarítás jut feladatul.

Igen ám, de a városban felüti a fejét egy mutáns járvány, amit az Overcharge Delirium XT fogyasztása okoz: ha valaki túl sokat iszik a löttyből, mutálódott szörnnyé változik, a tömeges fogyasztás pedig odáig fajul, hogy Sunset Cityt karantén alá vonja a hadsereg. A játékos előtt innentől kezdve csak egy cél lebeg: túlélni és kijutni a városból, bármi áron!