В отдаленной галактике, на планете Туро, доктору Джамбе Джукибе предъявляют обвинение в незаконных генетических экспериментах со стороны Объединенной Галактической Федерации. Суть обвинения заключается в создании Эксперимента 626, обладающего агрессивным характером, почти неуязвимостью и повышенными способностями к обучению. Доктор Джамба признан виновным и заключен в тюрьму, а Эксперимент 626 приговаривают к изгнанию за его деструктивный характер. Однако 626-му удается избежать своей участи, угнав полицейский крейсер и используя его гипердвигатель, чтобы сбежать на планету Земля, где он терпит крушение на гавайском острове Кауаи.
В связи с побегом 626-го, Великой Советнице предложено освободить Джамбу в обмен на захват 626-го, объединив его с агентом Пликли, назначенным "экспертом по Земле". 626-й, потерпевший крушение во время свадебного приема, был сбит туристическим трамваем и доставлен в приют для животных.
На Гавайях Лило Пелекай, жизнерадостная девочка, была исключена из школы хулы после столкновения со своей задирой Мертл на сцене из-за недовольства отсутствием своей сестры Нани. В их дом прибывает социальный работник миссис Кекоа, которая, обнаружив, что Нани не в состоянии обеспечить адекватный уход, ставит перед ней задачу исправить ситуацию в течение недели.
На следующий день Лило, выразившая желание завести друга, отправляется со своей соседкой Туту в приют для животных, где содержится 626-й. Осознавая охотящихся за ним Джамбу и Пликли, 626-й притворяется собакой и позволяет Лило усыновить его ради своей безопасности. Нани берет их с собой на работу на курорт Луау, где она работает вместе со своим другом, Дэвидом Кавеной. Лило называет 626-го "Стич" после того, как Нани упоминает, что ей пришлось зашивать порванное им автокресло. Они наслаждаются отдыхом на курорте, но Стич случайно вызывает пожар за столом, что приводит к увольнению Нани.
К Нани обращаются Кекоа и Кобра Бабблз из ЦРУ, которые маскируются под социальных работников для расследования прибытия Стича. Кекоа настаивает на том, чтобы Нани немедленно нашла новую работу. Несмотря на многочисленные собеседования, ей отказывают из-за проделок Лило и Стича. Лило решает помочь Нани устроиться инструктором по серфингу, и вместе они наслаждаются серфингом после ее первого смены. Тем временем Джамба и Пликли, катаясь на водных лыжах, тщетно пытаются захватить Стича, что приводит к исчезновению Пелекаев и Стича, а Лило чуть не тонет, когда тонет Стич.
Нани и Дэвид отчаянно бросились спасать Лило, но она отказывалась покидать тонущего Стича. Дэвид вынес Лило на берег, а Нани с головой нырнула в океан, чтобы вытащить Стича со дна. Добравшись до берега, они обнаружили, что Стич не дышит.
Неожиданно появился Баблз, а за ним и Пликли. Дэвид не теряя ни секунды, начал реанимировать Стича, запуская его легкие. К счастью, это сработало! В тот же момент прибыла член Великого совета и попыталась арестовать Джамбу. Но, увидев привязанность Стича к Лило и его вновь обретенной "Охане", она передумала и решила оставить его в изгнании на Земле.
Когда Пелекаи и компания вернулись домой, Кекоа предложила Нани передать опеку над Лило Дэвиду и Туту, позволяя ей остаться дома. Сплоченная "Охана" вместе отремонтировала дом.
Нани поступила в Калифорнийский университет в Сан-Диего, чтобы изучать морскую биологию. Но, благодаря портальному пистолету Джамбы, расстояния больше не были проблемой. Она могла навещать Лило и возвращаться на любимый Кауаи, чтобы жить счастливо вместе со своей "Оханой"*.
Охана* - это гавайский термин, означающий "семья"