Die eigenwillige Lilo träumt davon, einen Tanzwettbewerb zu gewinnen. Für ihre Choreografie lässt sie sich vom „King of Rock ’n’ Roll“, Elvis Presley, inspirieren. Ihr chaotischer, aber herzensguter Freund Stitch steht ihr wie gewohnt zur Seite. Doch immer öfter wird der liebenswerte Alien von unkontrollierbaren Wutanfällen übermannt. Als Lilo und Stitchs außerirdische Mitbewohner davon erfahren, setzen sie alles daran, Stitchs beunruhigende Verwandlung aufzuhalten.