Lilo, Hawaii'nin sıcak kumları ve turkuaz sularının ortasında, ablası Nani ile birlikte hayata tutunmaya çalışan, yalnız ve sıra dışı bir kız çocuğudur. Ailevi bağları, kayıpların ve sorumlulukların ağırlığı altında çatlamış, kırılgan bir denge üzerinde durmaktadır. Tam da bu çalkantılı günlerde, gökyüzünden beklenmedik bir misafir düşer: Stitch. Genetik mühendisliğinin bir ürünü olan bu küçük, mavi uzaylı yaratık, dünyaya yıkım getirmek üzere tasarlanmış olsa da, Lilo'nun kalbinde bambaşka bir amaca hizmet edecektir.
Stitch, başlangıçta hırçın ve kontrol edilemez bir yıkım makinesi olsa da, Lilo'nun sevgisi ve sabrı sayesinde yavaş yavaş dönüşmeye başlar. Lilo, Stitch'e "Ohana" kavramını, yani ailenin ne demek olduğunu öğretir. Kan bağı olmasa da, sevgi ve sadakatle birbirine bağlı olmanın önemini anlatır. Stitch, bu yeni keşfettiği aile anlayışıyla, yaratılış amacına meydan okur ve Lilo ile Nani'nin parçalanmış dünyalarını yeniden bir araya getirmek için elinden geleni yapar.
Ancak bu sıra dışı ailenin huzuru, Stitch'i yakalamak ve onu laboratuvarına geri götürmek isteyen uzaylı güçler tarafından sürekli tehdit altındadır. Lilo, Nani ve Stitch, hem birbirlerini korumak hem de Stitch'in ait olduğu yeri bulmak için birlikte mücadele ederler. Bu macera dolu yolculuk, kahkaha dolu anlarla, yürek burkan kayıplarla ve ailenin ne kadar güçlü bir bağ olabileceğine dair unutulmaz derslerle doludur. Hawaii'nin egzotik manzaraları eşliğinde, Lilo ve Stitch'in hikayesi, farklılıkların ötesinde sevginin ve kabulün gücünü anlatan, sıcak ve içten bir aile komedisi olarak hafızalara kazınır.
