На Гавайях 6-летняя сирота Лило живёт со своей 18-летней сестрой-опекуншей Нани. Когда космический пришелец с вымышленной планеты Туро приземляется неподалёку от её дома и превращается в собаку, Лило берёт его к себе в качестве домашнего питомца, не зная, что это инопланетянин. Разрушительное 3D-CGI-творение — это милый инопланетянин по имени Стич. Его разыскивают довольно забавный чудаковатый представитель космической администрации Плеки и безумный учёный-создатель Стича Джумба, которые хотят вернуть Стича назад.