Lilo, Stitch, Jumba y Pleakley finalmente capturaron todos los experimentos genéticos de Jumba y encontraron el único lugar verdadero al que pertenece cada uno de ellos. A Stitch, Jumba y Pleakley se les ofrecen puestos en la Alianza Galáctica, rechazándolos para que puedan quedarse en la Tierra con Lilo. Pero Lilo se da cuenta de que sus amigos alienígenas tienen lugares a los que pertenecen, y finalmente es hora de decir "aloha".

El peor miedo de Perry se hace realidad cuando Phineas y Ferb descubren que él es de hecho el Agente Secreto P, pero que pronto palidece en comparación durante un viaje a la segunda dimensión donde Perry descubre que el Dr. Doofenshmirtz es realmente malvado y exitoso.

Las aventuras de Lilo (una pequeña niña hawaiana) y Stitch (el extraterrestre más buscado de la galaxia) continuan. Stitch, Pleakley y el Dr. Jumba son parte de la familia ahora. Pero lo que Lilo y Stitch no saben es que el Dr. Jumba trajo otro de sus "experimentos" alienígenas a Hawai.

Lilo quiere seguir los pasos de su madre y presentarse a un concurso de baile hawaiano. Por su parte, Stitch se porta cada vez mejor haciendo que su “nivel de bondad” sea cada vez más alto. La vida en Hawai parece ir a las mil maravillas… hasta que Stitch sufre un “fallo técnico” y todo empieza a desbaratarse. Lilo, Nani, David y Jumba van a necesitar todo el “Ohana” del mundo para salvar a su pequeño amigo.