Der exzentrische Professor Jamba wird von der Erde entführt. Seine Entführer verlangen, dass er die übrigen 625 seiner Experimente herausgibt – zusätzlich zu Nummer 626, Stitch. Gemeinsam machen sich Lilo und Stitch daran, Jamba zu retten, denn längst gehört der Professor irgendwie zu ihrer großen hawaiianischen Familie. Trotz eines strikten Verbots erwecken die beiden eines von Jambas Experimenten zum Leben: ein Wesen, das im Wasser lebt. Doch das neue Experiment ist noch schwerer zu bändigen als Stitch und entkommt. Ausgerechnet der finstere Hamsterdam fordert nun alle 625 Experimente als Lösegeld für Jambas Freilassung.