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.
Lilo, convencida de que Stitch es un perro, lo adopta y lo nombra "Sparky". A medida que Stitch se instala en su vida, la relación se vuelve un torbellino de travesuras que pone a prueba la paciencia de Nani y descubre lo que realmente significa la familia. Mientras Lilo intenta enseñarle a Stitch sobre el amor y la conexión, Stitch también aprende a sentir, confrontando su naturaleza destructiva y descubriendo el verdadero sentido de pertenencia.
Pero las cosas se complican cuando los cazadores de Stitch, liderados por el tenaz Capitán Gantu y su cómplice Jumba, llegan a la Isla para capturarlo. Lilo no solo debe proteger a su nuevo amigo, sino también demostrar que la familia no siempre se define por la sangre. Con un toque de humor, acción y ternura, esta historia es un homenaje de lo que significa amar y aceptarse a uno mismo, sea quien sea.