Lilo é uma garotinha de cinco anos que ama cuidar de animais. Um dia ela adota um cachorro e decide chamá-lo de Stitch. O que ela não sabe é que Stitch é um alienígena e um dos criminosos mais perigosos da galáxia. Agora, para escapar de seus captores que ainda o persegue, Stitch decide se passar por um cachorro comum, criando com o tempo um laço de amizade com Lilo.