Nas paradisíacas e exuberantes ilhas Havaianas, uma pequena rapariga órfã chamada Lilo adopta o que julga ser um inocente cachorrinho. Ela dá-lhe o nome de Stitch, desconhecendo que ele é na realidade o perigoso resultado de uma experiência genética que fugiu do seu planeta. O único interesse de Stitch em Lilo é usá-la como um escudo humano para escapar aos caçadores de prémios decididos a levá-lo de volta. Mas é a inabalável crença de Lilo em 'ohana' (a tradição familiar havaiana) que conquistará o coração de Stitch, dando-lhe a única coisa para a qual ele nunca esteve preparado - a capacidade de se preocupar com outra pessoa.