Lilo e Stitch vivem novas aventuras quando uma misteriosa ameaça surge a partir de um pequeno dispositivo experimental criado por Jumba. O experimento foge do controle e começa a causar caos na ilha, obrigando Stitch a enfrentar desafios que testam sua força e seu coração. Com a ajuda de Lilo e dos outros amigos, ele precisa aprender a controlar seus impulsos e provar que é mais do que uma simples criatura destrutiva, protegendo sua ohana de um perigo inesperado.