Lilo è una ragazzina hawaiana che si sente un po' sola. Trova casualmente e "adotta" uno strano animale, al quale dà il nome di Stitch. Sarebbe un cucciolo perfetto se non fosse in realtà il frutto di un esperimento genetico, programmato per non avere emozioni e creare il caos, fuggito da un pianeta alieno e piombato sulla Terra. Attraverso l'amore e la fiducia che Lilo nutre nei confronti dei valori familiari, il cuore di Stitch, invece, si apre scoprendo di avere la capacità di prendersi cura degli altri.