本片剧情接续本来电影，叙述在史迪奇这“626号尝试品”之前，强霸博士已有好几百个失败尝试产品，现在强霸居然把这些尝试产品全都偷偷走私到地球。心怀不轨的越狱者仓鼠飞轮和被解雇而怀恨在心的刚图舰长联手，绑架了强霸博士，而且要去寻回之前的625个尝试品，再次缔造出斩新的小魔星?这些希罕怪僻的星际瑰宝尝试品包孕有能发出强力电波的第221号尝试品、怠惰却能做出美味三明治的第625号尝试品等等。
现在，夏威夷七岁小女孩Lilo（莉萝）和星际瑰宝Stitch（史迪奇）要辅佐星际联盟，在夏威夷群岛做地毯式搜刮，抢在坏蛋之前找到625个尝试品，而且还要帮这些星际瑰宝都找到各自温暖的家！
