Numa exótica ilha do Havaí, uma garotinha solitária chamada Lilo adota um "bichinho" de estimação e passa a chamá-lo de Stitch. Só que ela não sabe que o pequeno ser é uma perigosa experimentação genética que fugiu de um planeta alienígena. O único interesse de Stitch em relação a Lilo é usá-la como escudo para se proteger dos caçadores alienígenas que vieram capturá-lo. No final, é a fé de Lilo em "ohana", uma tradição da família havaiana, que abre o coração de Stitch e dá a ele aquilo que nunca poderia imaginar ter em sua vida - a capacidade de gostar de alguém.