Жизнь Лило после потери родителей стала совсем не детской. Шестилетняя девочка вынуждена рано повзрослеть, потому что теперь её опекает уставшая и загруженная заботами сестра Нани. Та старается изо всех сил, совмещая работу и учёбу, но времени и сил не хватает. В результате Лило всё чаще остаётся одна, и одиночество превращает её в замкнутого и агрессивного ребёнка. Девочка бунтует, но на самом деле просто хочет, чтобы рядом был кто-то, кто её поймёт. Надежда появляется, когда соседка советует завести домашнее животное.

Вместо ожидаемой собаки Лило находит странное существо, похожее на игрушечного монстра. Этот выбор меняет всё: под именем Стич скрывается не кто иной, как Эксперимент 626 — опасный инопланетный беглец с нечеловеческими способностями. Он силён, неуязвим и практически неудержим, а главное — за ним охотятся. Но в атмосфере заботы, которую создаёт Лило, даже такое существо начинает меняться. Между ними возникает связь, способная преодолеть страх и недоверие. История Лило и Стича — это рассказ о том, как даже самые необычные создания могут научиться быть частью семьи.