Lilo es una niña solitaria que nunca ha encajado del todo con los niños de su edad, mientras que Stitch es una criatura extraterrestre creada genéticamente para sembrar el caos. Cuando Stitch termina en la protectora de animales del pueblo hawaiano de Lilo, ella lo adopta. Juntos descubrirán que ser diferente no tiene por qué ser algo malo, y que la 'ohana, o familia, es algo por lo que vale la pena luchar, ¡incluso si eso implica escapar de unos amenazantes alienígenas!