Lilo est une petite Hawaïenne qui a perdu ses parents et qui est élevée par sa soeur. Parce qu'elle se sent très seule, sa soeur Nani veut bien qu'elle adopte un animal. Lilo adopte Stitch en pensant qu'il est un chien mais en fait il est le fruit d'une manipulation génétique et vient d'une autre planète. Jumba et le docteur sont à sa poursuite.