Seriál je pokračovaním rovnomenného filmu, v ktorom sa opäť stretávame s havajským dievčaťom Lilo a jej "psíkom" Stitchom, experimentom z inej planéty. Táto nerozlučná dvojka musí riešiť mnohé problémy spôsobené ich nepriateľmi, ktorí sa pomocou podobných experimentov ako je Stitch snažia ovládnuť svet alebo prinajmenšom Havajské ostrovy. Lilo pomáha aj jej strýko a jednooký mimozemšťan, ktorý sa neustále snaží začleniť medzi obyvateľov ostrova...