Gli esperimenti
genetici dello
scienziato pazzo extraterrestre dottor
Jumba Jookiba portano alla realizzazione dell'esperimento 626: un piccolo alieno blu, simile a un
koala; fortissimo e intelligentissimo, 626 è progettato per portare caos e distruzione. Lo scienziato e la sua creatura vengono arrestati dalla Federazione Galattica, ma l'esperimento 626 riesce a fuggire nello spazio fino a naufragare sulla
Terra, nelle
Hawaii.
Qui vive una bambina triste e incompresa di nome
Lilo, grande fan di
Elvis Presley, che ha perso i genitori e vive con la sorella maggiore Nani. A causa di questo, la sua famiglia è sotto osservazione da "Cobra" Bubbles, dei servizi sociali. Lilo adotta 626 al canile dove era stato portato avendolo scambiato per una razza strana di cane, e gli da il nome Stitch. L'alieno sta al gioco per proteggersi dagli emissari inviati dalla Federazione a cercarlo: lo stesso Jumba, in cambio della libertà, e
Peakley, unico agente federale "esperto" del pianeta Terra, zona protetta poiché lì vive la "meravigliosa" specie della
zanzara. Le tendenze distruttive di Stitch mettono Lilo in serie guai: la sorella perde il lavoro, e l'assistente sociale è ad un passo da portarle via Lilo, quando questa viene catturata, con Stitch, da Gantu, cui la federazione aveva affidato il recupero. Stitch riesce a fuggire, e chiede aiuto a Jumba e Peakley, entrambi appena licenziati.
Lilo viene salvata, e la Federazione interviene, ma non può fare altro che riportare Stitch in cella, nello spazio. Ma Bubbles, ex agente
CIA e conoscitore degli extraterrestri (fu implicato nel caso
Roswell, ed è stato lui ad inventare la scusa della salvaguardia della zanzara per preservare la Terra) sfrutta una debolezza aliena, ossia la
burocrazia: al canile, Lilo ha comprato Stitch, quindi gli appartiene. Questa versione accontenta tutti, dando la possibilità a Lilo di creare una vera
ohana ("famiglia" in hawaiano): lei, Stitch, Nani, David (il ragazzo di Nani), Jumba, Peakley e Bublles.