Seriál je pokračováním stejnojmeného filmu, ve kterém se opět setkáváme s havajskou dívkou Lilo a jejím "pejskem" Stitchem, coby experimentem z jiné planety. Tato nerozlučná dvojka musí řešit mnohé problémy způsobené jejich nepřáteli, kteří se pomocí podobných experimentů jako je Stitch snaží ovládnout svět nebo přinejmenším Havajské ostrovy.