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. Lile pomáhá také její strýček a jednooký mimozemšťan, který se neustále snaží začlenit mezi obyvatele ostrova...