En esta encantadora secuela, Lilo y Stitch enfrentan un nuevo desafío que pondrá a prueba su amistad y su unión. Después de vivir muchas aventuras y haber formado un sólido lazo, las cosas empiezan a complicarse cuando Stitch comienza a experimentar fallos en su programación. A pesar de haber sido creado como un alienígena destructivo, Stitch se ha transformado en un adorable y juguetón compañero para Lilo, que rápidamente se da cuenta de que algo no está bien con él.

En una tranquila isla de Hawai, todo parece ir bien para Lilo y Stitch, el curioso alienígena que se ha convertido en su mejor amigo. Sin embargo, la aventura comienza cuando un nuevo experimento de Jumba, uno de los científicos del espacio que creó a Stitch, se escapa y comienza a causar estragos. Este nuevo experimento, un pequeño “perrito” llamado 625, tiene la habilidad de transformar cualquier cosa en lo que toca, volviéndose rápidamente un problema a medida que se desata por la isla, creando caos y confusión.

En una isla paradisíaca de Hawái, una pequeña niña llamada Lilo lucha por encontrar su lugar en el mundo tras la reciente pérdida de sus padres. Criada por su hermana mayor, Nani, todo parece un poco complicado, especialmente porque Lilo es una niña excéntrica que adora a los perros. Un día, descubre un extraño ser alienígena llamado Stitch, un experimento genético escapado que ha sido diseñado para ser un completo destructor. Sin embargo, lo que comienza como un encuentro caótico pronto se convierte en una amistad inesperada.