Lilo er en pige, der er alene som adopterer et dyr, hun tror er en uskyldig hundehvalp. Hun døber ham om til Stitch, uden at vide, at han er resultatet af et farligt eksperiment fra det ydre rum. Stitch viser sig hurtigt ikke at være den godhjertede type. Stitch er mest interesseret i at bruge Lilo til at beskytte ham mod væsner fra det ydre rum som er på jagt efter ham. Men Lilo har besluttet sig for at gøre Stitch til sin ven.