После смерти родителей опека над маленькой Лило Пелекаи полностью легла на её старшую сестру Нани. Чтобы обеспечить семью, Нани вынуждена много работать, из-за чего шестилетняя девочка часто остаётся в одиночестве. Соседка, видя это, предлагает взять из приюта собаку, которая могла бы составить Лило компанию. Однако вместо четвероногого друга девочка неожиданно выбирает забавного инопланетного существа.
Новый питомец получает имя Стич, хотя на его родной планете он известен как Эксперимент 626. Этот генетически созданный организм сбежал от галактических властей и обладает невероятными способностями — он почти неуязвим, быстро обучается и имеет склонность к хаосу и разрушениям. Неподозревающая Лило находит в нём верного друга, не подозревая, какие приключения их ждут впереди.