Galaksinin en popüler ve yıkıcı uzaylılarından biri olan Stitch, çok özel bir deneyin sonucudur. Uzaylılar tarafından, genetik mühendislikle yaratılan bu yaratık, çok güçlü ve son derece yıkıcı özelliklere sahip olsa da, kontrol edilemezdir. Stitch, kaçtığı gezegenin laboratuvarından sonra, dünyaya, Hawaii'ye düşer. Fakat, Stitch’in varlığı, sadece bir kaçış değil, aynı zamanda onun yakalanarak geri getirilmesi için uzaylı ajanları tarafından peşinden takip edilmesine sebep olacaktır.

Stitch, dünyaya indiğinde, ilk karşılaştığı kişi Lilo isimli, yalnız ve biraz huysuz bir kızdır. Lilo, başkaları tarafından dışlanmış, annesinin kaybı nedeniyle duygusal olarak zor bir dönemden geçen biridir. Ancak Lilo, karşılaştığı bu tuhaf yaratığı küçük bir köpek yavrusu zannederek, ona sahip çıkar. Adını Stitch koyar ve ona evcil hayvan gibi bakmaya başlar.

Lilo, Stitch’i ilk başta sadece sevimli bir yaratık olarak görür. Ancak, kısa sürede Stitch’in tuhaf ve yıkıcı davranışları, ikisinin de hayatını karmaşık hale getirir. Lilo, Stitch’in gerçek kimliğini öğrenmeden önce, onu doğru yolda yönlendirmek ve ona arkadaşlık etmek için çabalar. Fakat Stitch’in geçmişi peşini bırakmaz. Onu arayan iki uzaylı ajan, Dr. Jumbaa ve Pleakley, dünyaya gelir ve Stitch’i yakalamak için her yolu denerler.