Exubérante et quelque peu excentrique, Lilo est une adorable petite fille hawaiienne à peine plus grande qu'une noix de coco! Elle a beaucoup d'imagination mais peu d'amis. Elle adopte ce qu'elle pense être un chien errant Stitch. Mais ce qu'elle ignore, c'est que Stitch est le résultat d'une expérience génétique et qu'il s'est échappé d'une planète étrangère. S'il est plus intelligent qu'un ordinateur, c'est aussi un drôle de monstre très dévasteur... Pour Lilo, c'est alors le début des ennuis mais aussi d'une formidable aventure ! Ce duo étonnant va semer la pagaille dans son entourage proche, mais ils vont surtout découvrir ensemble que ce qui compte avant tout, c'est la famille...