La tranquille existence de Lilo et Stitch sur les plages de Hawaï est troublée par l'enlèvement du docteur Jumba, le créateur de Stitch. Il a été kidnappé par le méchant Hamsterviel, son ancien associé, qui souhaite retrouver et s'approprier les 625 premières créatures créées par Jumba avant Stitch. Ce dernier, aidé par son amie Lilo, arrive à la rescousse.