En el Salón de Detroit, Hyundai presentaba la variante Plug-in Hybrid del Sonata. Ésta versión enchufable se une al ya existente modelo híbrido ampliando el catálogo de vehículos ecológicos con reducidas emisiones contaminantes y bajo consumo. El motor Nu 2.0 GDI de cuatro cilindros del Sonata Plug-in Hybrid produce 154 CV, cifra que aumenta a 202 CV sumando la potencia total de todo el sistema. Va asociado a un cambio automático de seis velocidades que incorpora el sistema Trasmission Mounted Electrical Device (TMED) de Hyundai, que sustituye el convertidor de par por un motor eléctricos de 50 kW. Gracias a la aplicación Blue Link se puede manejar y controlar al Sonata Plug-in Hybrid de manera remota a través del smartphone. El tiempo de recarga puede ser variable dependiendo de si se utiliza como toma de carga un enchufe convencional de 120 V, en la que puede tardar cinco horas, o si se hace en una estación de carga de nivel 2 con 240 V en la que tarda dos horas y media.