Como recompensa por reunir los 625 experimentos, Lilo, Stitch, Jumba y Pleakley fueron enviados a donde creen pertenecer. Todo cambia cuando el malvado Dr. Hamsterviel escapa de prisión y crea un experimento con Jumba: Leroy, el gemelo malvado de Stitch. Para colmo, el doctor crea clones para formar un ejército malvado. Lilo y Stitch deben buscar a los demás por el espacio para pelear contra el ejército de Leroys. Cuando la situación se pone difícil, nuestros amigos descubren que el único lugar al que realmente pertenecen es aquel en el que están todos juntos.