На тихоокеанском острове Оаху, где волны разбиваются о скалы, а воздух пропитан запахом жасмина, живёт девочка по имени Ай. Она потеряла родителей в автокатастрофе и теперь вынуждена ютиться у своей тёти, которая держит небольшую закусочную. Ай замкнута, почти не разговаривает и носит наушники, чтобы отгородиться от мира. Единственное, что её удерживает на плаву — это игра на укулеле, которую она учила с мамой. Однажды ночью, во время сильнейшего шторма, с неба падает ярко-голубая капсула. Из неё выбирается странное существо — генетический эксперимент 626, сбежавший с далёкой планеты. Стич, как он себя называет, создан для разрушения, но его программа даёт сбой: он видит одинокую девочку и вместо того, чтобы крушить всё вокруг, крадёт её укулеле и пытается подражать звукам. Ай не пугается. Она видит в нём такое же потерянное создание, как и она сама.
Их знакомство начинается с хаоса. Стич переворачивает кухню тёти, пытаясь приготовить странное блюдо из водорослей и кетчупа, а Ай впервые за год смеётся. Она учит его человеческим правилам: не воровать чужие тапочки, не пугать туристов на пляже и не пытаться взломать банкомат ради «интересных звуков». Взамен Стич учит её не бояться быть уязвимой. Он тащит её на ночные прогулки к маяку, где они ловят светлячков, и заставляет играть на укулеле для бездомных собак. Но за ними охотятся: капитан Ганту, агент галактической федерации, хочет вернуть Стича в лабораторию, а местный хулиган Кай, сын богатого бизнесмена, пытается доказать, что Ай — странная и опасная. Когда Стич случайно активирует свой секретный режим и превращает старый грузовик тёти в летающую машину, весь остров оказывается в опасности. Ай понимает: чтобы спасти друга, ей придётся не просто выйти из тени, а громко заявить о себе. Финальная битва происходит на вершине вулкана, где Стич жертвует своей свободой, чтобы защитить девочку, которая первой назвала его «домом».