Alcuni extraterrestri compiono un esperimento genetico, che purtroppo non ha gli esiti sperati: il risultato è Stitch, un buffo animaletto, che ben presto riuscirà a fuggire. Stitch atterra sul pianeta terra, più precisamente alle Hawaii, dove viene adottato dalla piccola Lilo e dalla sua famiglia, e imparerà l'importanza dell'amore e della solidarietà. Intanto però l'animaletto deve vedersela con gli alieni che lo hanno creato e che vogliono riprenderselo...

La storia segue la storia d'amore di due vulcani, Uku e Lele. Presenta una canzone, "Lava", che è stata scritta da Murphy e cantata da Kuana Torres (Malika Ayanne nel doppiaggio italiano) e Napua Greig (Giovanni Caccamo nel doppiaggio italiano), che danno la voce ai due vulcani.

Tre settimane dopo l'arrivo di Stitch nella vita di Lilo, il gruppo di ballo della piccola viene invitato a partecipare ad una gara di hula, e Lilo deve così prepararsi una danza. Nel frattempo, l'alieno, ossia l'esperimento 626, manifesta problemi poiché quando è stato creato non è stato "caricato" bene, ed è combattuto tra il bene e il male.

Abner Hale, un missionario del New England rigido e privo di senso dell'umorismo, sposa la bella Jerusha Bromley e la porta nell'esotica isola regno delle Hawaii, con l'intento di convertire i nativi. Ma lo scontro tra le due culture è troppo grande e invece della comprensione arriva la tragedia.