La banda fue fundada bajo el nombre de Tricky Beans y en sus inicios tocaban canciones fuertemente influidas por el género Rock and Roll, las cuales no tenían mucho que ver con su actual estilo, el Metal melódico. Al principio de su carrera, grabaron 3 demos que nunca fueron enviados a ningún sello discográfico - Friend 'till The End, Agre Pamppers y PeaceMaker..
En 1997 la banda pasó a llamarse Tricky Means, y desde ese momento hasta 1999 su estilo fue cambiando hasta hacerlo de manera drástica, enfatizando en las melodías de teclado y confiando en una línea claramente distinguible en el Bajo y la guitarra. El vocalista Tony Kakko desarrolló un estilo propio para cantar basado en el falsete y las voces de tenor.
En 1999, la banda grabó un demo titulado FullMoon, compuesto por Tony Kakko, el guitarrista Jani Liimatainen, el bajista Janne Kivilahti y el batería Tommy Portimo. El demo fue enviado al sello Spinefarm y la banda cambió definitivamente su nombre a Sonata Arctica. Un contrato de grabación llegó poco después.
Más tarde ese mismo año fue lanzado en Finlandia el primer single del grupo, titulado UnOpened, el cual provocó un gran impacto, entrando en los 20 más vendidos en su primera semana tras salir a la venta. Debido a este éxito inicial, pronto la banda había cerrado varios contratos con sellos alrededor del mundo, con vistas al lanzamiento de su álbum debut. El disco fue llamado Ecliptica y posteriormente lanzado a nivel mundial a finales de 1999, obteniendo delirantes críticas por parte de la prensa especializada. Por todo esto, Tony Kakko decidió concentrarse en el canto y comenzó a buscar un nuevo teclista para la banda: Mikko Harkin (antes en Kenziner), fue elegido e invitado a ocupar dicho puesto.
A principios del 2000, Sonata Arctica fue elegida para telonear a los ya consagrados Stratovarius a lo largo de su gira por Europa junto con Rhapsody. Janne Kivilahti se salió de la banda y fue reemplazado por Marko Paasikoski, uno de los fundadores de "Tricky Beans". Desde finales del 2000 hasta el 2001, la banda trabajó en la composición y grabación de su siguiente disco, Silence, lanzado finalmente en Junio de 2001. Un extenso tour lo siguió, realizando una serie de conciertos a través de toda Europa (junto con Gamma Ray) y Japón. En el 2002 Sonata Arctica hizo su primera incursión en América, actuando en Brasil y Chile. De acuerdo a lo expresado posteriormente por alguno de los músicos de la banda, esa fue una de sus mejores giras hasta la fecha - siendo la otra la gira en Japón en el 2003-. Además, el álbum en directo titulado Songs Of Silence fue lanzado justo después ese mismo año.
A finales del 2002, el tecladista Mikko Harkin dejó la banda por motivos personales. Así, su tercer álbum - Winterheart's Guild - fue grabado con la ayuda del afamado Jens Johansson, teclista de Stratovarius, quién grabó las pistas de teclado con Tony Kakko. El teclista Henrik Klingenberg se unió a la banda justo a tiempo para participar en una gira de promoción de su nuevo álbum. En la mayoría de los conciertos se colgó el cartel de "No hay billetes".
Al terminar su contrato con el sello Spinefarm, la banda recibió invitaciones de la mayoría de los sellos discográficos de Europa, decantándose, en última instancia, por Nuclear Blast. A principios del 2004, la banda fue elegida como telonera para la gira en Japón de Iron Maiden. En marzo de ese mismo año, Tommy Portimo fue padre al dar a luz su esposa a una niña.
Reckoning Night fue grabado en tres meses y lanzado en octubre. Ambos, el single y el EP, permanecieron en el Top de los más escuchados en Finlandia durante 6 semanas. Una gira promocional se concretó a continuación, pero hicieron un inesperado cambio de planes al recibir una invitación de la popular banda Nightwish para que se les unieran en su gira a través de Europa. Los conciertos en los cuales participaron tuvieron una afluencia de hasta diez mil personas.
En abril de 2006 se lanza For the Sake of Revenge, la grabación de un concierto en Tokyo, disponible tanto en CD como en DVD.
Para este mismo año, la banda participa en la creación de un juego de ordenador llamado Winterheart's Guild. Este juego, realizado por Zelian Games, será un RPG ambientado en un futuro lejano en el que el mundo ha sido devastado por un intenso invierno. El juego, según dicen sus creadores, ha sido creado con el fin de eliminar la corrupción y tener un mundo más libre.
Su nuevo disco llamado Unia tiene prevista su salida el 25-05-07, un single llamado Paid in full ya ha salido con una canción de este nuevo disco del mismo nombre.Ademas ya se puede consegir un demo llamado del mismo modo que el cd,que contiene todas las canciones del disco