Stitch er resultatet af et genetisk eksperiment på en fremmed planet. Han er fræk, flabet, uforskammet, drillesyg og alt muligt andet end sød og venlig ved andre. Og nu er han undsluppet og eftersøgt i indtil flere galakser.

Lilo er en ensom pige fra Hawaii, der finder den fortumlede alien, som hun adopterer og navngiver. Hun tror bare han er en grim hund med store øjne, men hun bliver meget klogere.

Det gør Stitch imidlertid også, for Lilo er stædig og ved hjælp af hendes kærlighed og ukuelig tro på ohana, som er hawaiiansk for familie, får hun langsom lirket Stitch hjerte op, så hun kan bringe noget frem i ham, han aldrig har kendt: Evnen til at tage hensyn til andre.