A l'origine, Expérience 626 est une créature dangereuse issue d'une expérience scientifique hasardeuse menée sur une planète lointaine. Méchant et indestructible, 626 est envoyé en exil. Son évasion le conduit sur la Terre où vivent Lilo et sa grande sœur Nani. Petite fille solitaire, Lilo adopte cet étrange animal, qui veut à tout prix éviter de se faire capturer, et le nomme Stitch. Saura-t-elle domestiquer ce monstre en fuite ?