Lilo, una niña hawaiana que se siente sola, decide adoptar un "perro" muy feo al que llama Stitch, que podría ser la compañía perfecta si no fuera en realidad el fruto de un experimento genético que se ha escapado de un planeta alienígena y que ha aterrizado en la tierra por casualidad. Con su amor y su inquebrantable fe en el "ohana" (el concepto hawaiano de la familia), Lilo termina conquistando el corazón de Stitch y le ofrece algo que el original perro nunca pensó tener: un hogar.