Lilo ist ein kleines, keckes Mädchen, das nach dem Autounfall ihrer Eltern mit ihrer Schwester Nani alleine in dem Haus der verstorbenen Eltern auf Hawaii lebt. Während Nani bemüht ist einen festen Job zu finden, um Lilo ein Zuhause bieten zu können, adoptiert Lilo einen hundeähnlichen Außerirdischen, der nach einer Odysee im Weltall auf der Hawaiiinsel bruchgelandet ist. Lilo tauft ihren neuen Kumpel Stitch und versucht, ihm mithilfe ihrer geliebten Elvissongs Benehmen beizubringen. Sie ahnt nicht, dass Stitch der meistgesuchte Außerirdische der Galaxie ist. Alles, was Stitch in die Quere kommt, wird demoliert. Aus diesem Grund hat sich Lilo zur Aufgabe gemacht, Stitchs Herz zu erobern und ihn damit von weiteren Zerstörungsorgien abzuhalten. Dabei erleben Lilo und Stitch so manche urkomischen Abenteuer. Doch es droht Unheil von einem anderen Stern, denn Verfolger sind Stitch dicht auf den Fersen.