В маленьком городке на острове Хаваи шестилетняя Лило Пелекаи совсем одна после того, как ее старшая сестра Нани уехала на работу. Чтобы помочь девочке справиться с одиночеством, соседка предлагает взять из приюта собаку. Однако вместо питомца Лило забирает в дом незнакомого инопланетянина. Девочка называет его Стичем, но на родной планете он известен как Эксперимент 626. Этот беглый продукт генетических экспериментов отличается сильным аппетитом к разрушениям и способностью быстро обучаться новым навыкам.
Стоит заметить, что Стич оказывается не совсем обычной собакой: он не только обладает незаурядными физическими способностями, но еще и неплохо умеет учиться. Вскоре после того, как девочка привезла его домой, начинают происходить странные события – окна ломаются, мебель разлетается вдребезги.
Сестра Нани не может простить своей подопечной такого выбора и предостерегает ее: «Выйди из дома прямо сейчас! На планете его ищут, потому что он все время причиняет вред». Лило, приживаясь к новому члену семьи, не замечает этой проблемы. Однако неплохо обучающийся Стич очень скоро становится для нее большим друзьям. Он всегда рядом со своим подругой и помогает ей справляться с проблемами, даже если это связано с его собственными эксцентричными способностями.
Вскоре после прибытия в дом Лило становится ясно, что Стич — вовсе не обычная собака, а скорее культурный продукт галактической цивилизации. Правда о его истинном происхождении начинается раскрываться только тогда, когда девочка решает оставить своего питомца на попечение ее сестры Нани. Вместе с тем, она узнает из новостей в газете про то, что инопланетный беглец все еще находится на свободе.
В какой-то момент Лило осознает, что Стич оказывается не просто питомцем – он даже и не собака вовсе. Правда о его истинном происхождении становится известна тогда, когда девочка решает оставить своего питомца в надежде, что сестра Нани сможет найти ему лучшее место для жизни.