Ten serial animowany stanowi kronikę dalszych przygód naukowca-renegata, doktora Jumby Jookiby, oraz jego ukochanego Eksperymentu 626, który obecnie żyje szczęśliwie jako Stitch, obcy kumpel Lilo. Pozostałe eksperymenty Jumby wylądowały na całych Hawajach w postaci odwodnionych strąków. Misją Lilo i Sticha jest złapanie „kuzynów” Stitcha, zanim wpadną w szpony złego doktora Jacques’a von Hamsterviela!