A banda gravou três demos - intitulados Friend 'till the End, Agre Pamppers e PeaceMaker - sob o nome Tricky Beans; na época seu estilo era voltado para o rock 'n roll, e não possuia muita semelhança com o estilo que a banda viria a adotar.
No ano de 1997, a banda teve seu nome mudado para Tricky Means e até o ano de 1999 eles se focaram em criar um estilo próprio, baseado fortemente em harmonias de teclados e na voz do vocalista Tony Kakko, que canta com voz limpa.
Em 1999, a banda entrou em estúdio para gravar o demo FullMoon, contando com os músicos Tony Kakko (vocais e teclados), Jani Liimatainen (guitarra), Janne Kivilahti (baixo) e Tommy Portimo (bateria). Esse demo foi mandado para a gravadora Spinefarm Records, que assinou um contrato com a banda.
Mais tarde naquele mesmo ano, o primeiro single de Sonata Arctica foi lançado, intitulado UnOpened. O single rapidamente entrou no Top 20 Finlandês, e a banda logo obteve contratos com diversas gravadoras do mundo. Seu debut, o álbum Ecliptica, foi lançado ao fim do ano, obtendo reviews positivos de críticos musicais.
Neste ponto, Tony Kakko decidiu se concentrar apenas nos vocais, então contratou Mikko Härkin para ocupar a posição de tecladista.
No início de 2000, Sonata Arctica foi convocada para participar da turnê Européia da banda veterana Stratovarius. Janne Kivilahti deixou a banda, sendo substituído por Marko Paasikoski.
O álbum Silence foi lançado ao fim de 2001 e uma extensa turnê com a Gamma Ray se seguiu. Em 2002 fizeram sua primeira incursão às Américas, com shows no Brasil e no Chile. Ao fim da turnê Americana, Mikko Härkin deixou a banda por motivos pessoais. Eles gravaram o álbum Winterheart's Guild com a ajuda de Jens Johansson (Stratovarius), que ajudou Tony Kakko nos teclados. Henrik Klingenberg entrou na banda para substituir Härkin. A banda assinou um contrato com a Nuclear Blast neste ano.
Em 2004, a banda abriu os shows do Iron Maiden no Japão. Reckoning Night foi lançado ao fim do ano.
Em 2006, a banda lançou um álbum ao vivo chamado "For The Sake Of Revenge" que conta também com uma versão em DVD.
Em 2007, a banda lançou o single Paid in Full e o álbum de estúdio, Unia, com datas de lançamento na Europa para 27 de maio. Neste mesmo ano, em agosto, o guitarrista Jani Liimatainen deixou a banda e deu lugar a Elias Viljanen.