Stitch (gesprochen von Chris Sanders) hat Albträume, dass er wieder zu seinem destruktiven Selbst zurückkehrt und dabei Lilo (gesprochen von Dakota Fanning) verletzt. Er erzählt Lilo von seinen Albträumen, und sie glaubt, dass Stitch Angst hat, wieder schlecht zu werden. Sie wohnen bei Lilos Schwester Nani (gesprochen von Tia Carrere). Auch Jumba und Wendy Pleakley (gesprochen von Kevin McDonald), ein Plorgonarian-Agent und Jumbas Assistent, leben bei ihnen.
In Lilos Hula-Klasse kündigt die Lehrerin Kumu an, dass die Schüler beim May Day Festival auftreten werden. Jede Schülerin muss einen eigenen Tanz kreieren. Lilo wird inspiriert, als Kumu ihr erzählt, dass ihre Mutter im selben Alter am Festival teilnahm und gewann. Nach dem Unterricht beleidigt Mertle Lilo, indem sie sagt, dass Lilo niemals wie ihre Mutter sein wird. Das führt zu einer Prügelei, und Stitch vergisst, die Beweisfotos zu löschen. Kumu glaubt, dass Lilo wegen der Prügelei noch nicht bereit für den Wettbewerb ist, aber Lilo verspricht dreifach, sich zu benehmen.
Es stellt sich heraus, dass Jumba (gesprochen von David Ogden Stiers) nicht die Chance hatte, Stitchs Moleküle vollständig aufzuladen, bevor sie beide von der intergalaktischen Polizei verhaftet wurden. Dieser Fehler führt dazu, dass Stitch zu seinem alten, destruktiven Verhalten zurückkehrt, und es wird ihn zerstören, wenn Jumba nicht rechtzeitig eine Fusionskammer baut. Stitchs unkontrollierbares Verhalten treibt einen Keil zwischen ihn und Lilo und bedroht ihre Chancen beim Hula-Wettbewerb. Weil Lilo so auf den Wettbewerb fixiert ist, bemerkt sie das Problem nicht und versteht nicht, dass Stitchs Verhalten nicht seine Schuld ist; sie versucht nur, ihn zu ihrem Vorteil zu nutzen und vernachlässigt dabei seine Bedürfnisse.
Die beiden entwickeln schließlich einen Hula-Tanz basierend auf der Legende von Hi'Iaka, die ihren Liebhaber mit der Kraft ihrer Liebe wieder lebendig machte. Lilo wird wütend auf Stitch, da er ihre Übungseinheiten immer wieder ruiniert. Jumba hat Probleme, die Fusionskammer zu bauen, da ihm die notwendige Alien-Technologie fehlt und er gewöhnliche Haushaltsgegenstände verwenden muss.
Kurz vor dem Wettbewerb versöhnen sich Lilo und Stitch, und Jumba stellt die Fusionskammer fertig. Doch dann hat Stitch wieder einen seiner Anfälle und verletzt Lilo versehentlich, was ihn so sehr belastet, dass er entscheidet, die Erde zu verlassen. Lilo erkennt schließlich, dass mit Stitch ernsthaft etwas nicht stimmt, und verzichtet während ihrer Darbietung auf den Wettbewerb, um ihm zu helfen.
Als Stitch die Erde verlassen will, versuchen Lilo und die Familie verzweifelt, ihn zurückzuholen, um ihn aufzuladen. Stitch verursacht jedoch einen Absturz im hawaiianischen Gebirge, und Lilo fährt zum Absturzort, um ihn in Jumbas Fusionskammer zu bringen. Leider kommt sie zu spät, und Stitch stirbt. Als Jumba den leblosen Stitch aus der Kammer hebt, hält Lilo ihn fest und entschuldigt sich für ihre Vernachlässigung. Sie erkennt, dass sie ihn ebenso braucht, wie er sie braucht, und verspricht ihm ihre Liebe.
Doch plötzlich erwacht Stitch wieder, zur großen Freude aller. Jumba erklärt, dass Stitch durch Lilos Liebe ins Leben zurückgekehrt ist. Später in der Nacht führen die Familie und David Lilos Hula-Tanz auf der leeren Bühne auf. Nani sagt Lilo, dass ihre Mutter stolz auf sie sein würde, und ein Stern am Himmel scheint dies zu bestätigen.
Oliver Trebes
