Lilo es una niña hawaiana que se siente sola y su mayor deseo es tener un amigo. Stitch, por su parte, es un experimento genético de un planeta lejano que aterriza en la Tierra tras huir de unos captores. Cuando Stitch causa estragos en las islas, Lilo decide acogerlo en casa. Juntos, aprenden sobre la lealtad y la amistad, mientras tratan de recomponer la desestructurada familia de la pequeña.