... die sechsjährige Lilo Pelekai (Maia Kealoha) mit ihrer älteren Schwester Nani (Sydney Agudong) auf Hawaii. Die beiden kämpfen darum, zusammenzubleiben, während das Jugendamt ihre Situation kritisch beobachtet. Lilo fühlt sich oft einsam und hat Schwierigkeiten, sich mit anderen Kindern anzufreunden. Eines Tages adoptiert sie aus einem Tierheim ein seltsames, blaues Wesen, das sie Stitch nennt. Was sie nicht weiß: Stitch ist eigentlich Experiment 626, ein genetisch erschaffenes Alien, das von seinem Schöpfer Dr. Jumba Jookiba (Billy Magnussen) und seinem Begleiter Pleakley (Zach Galifianakis) gesucht wird.