Маленькая Лило Пелекаи с трудом переживает утрату родителей. Воспитание девочки ложится на плечи её сестры Нани, которая старается заменить Лило и мать, и отца. Стараясь справиться с нагрузкой, Нани работает на нескольких фронтах, но времени на младшую сестру не хватает. Лило чувствует одиночество, не находит общего языка с ровесниками, становится агрессивной и всё больше уходит в себя. По совету доброжелателей, Нани решает завести домашнего животного — возможно, это поможет Лило почувствовать себя не такой одинокой.

Вместо обычной собаки Лило выбирает в приюте необычное создание, которое называет Стич. Новый друг оказывается вовсе не земным существом, а биогенетическим экспериментом с другого конца вселенной. Эксперимент 626, как его зовут в научных кругах, создан для разрушений, и его разыскивает космическая полиция. Но рядом с Лило даже существо, созданное для хаоса, начинает меняться. Он учится заботиться, дружить и, самое главное — понимать, что семья может быть самой сильной силой во вселенной.