Como recompensa por terem capturado 625 experiências, Lilo, Stitch, Jumba e Pleakley foram colocados um pouco por toda a galáxia, cada um no lugar no seu lugar de eleição. Entretanto, as suas vidas dão uma grande volta quando o infame Dr. Hamsterviel foge da prisão e obriga Jumba a criar uma nova experiência: Leroy, o gémeo malvado de Stitch. Para piorar tudo, Hamsterviel resolver clonar a maldosa criaturinha para formar o seu próprio exército. Compete agora a Lilo reunir Stitch e o resto do bando que está espalhado por todos os recantos da galáxia para combater a legião de Leroys. Quando as coisas se complicam, os nossos amigos descobrem que o lugar a que todos pertencem realmente é em conjunto.