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.

Preparem-se para aterrar na Terra com o Stitch, uma experiência genética que fugiu de um planeta distante. Enquanto provoca o caos nas ilhas do Havai, torna-se o traquinas "cachorro" extraterrestre adotado de uma menina independente chamada "Lilo", e, juntos, aprendem a lealdade, a amizade e "ohana", a tradição havaiana de família.

Oskar Schell, de 11 anos, é uma criança excepcional: inventor amador, francófilo, pacifista. Depois de encontrar uma misteriosa chave que pertencia ao seu pai, que morreu no 11 de Setembro no Wall Trade Center, ele embarca numa excepcional viagem – uma urgente e secreta pesquisa através dos cinco distritos de Nova Iorque. Enquanto vagueia pela cidade, Oskar encontra uma grande variedade de diferentes pessoas, cada uma sobrevivente no seu próprio modo.

Cecília é empregada de mesa em New Jersey durante a Depressão e procura um escape da sua estafada vida. Tom Baxter é um garboso jovem arqueólogo no filme "A Rosa Púrpura do Cairo". Depois de perder o seu emprego, Cecilia vai ver o filme na esperança de levantar os ânimos. Para sua surpresa, Tom Baxter sai do ecrã e entra na sua vida. Só há um problema - Tom não é real. Entretanto Hollywood está em alvoroço quando se descobre que outros Tom Baxter estão a tentar abandonar o ecrã em outras salas em que o filme está em exibição. Irá Tom alguma vez voltar para o ecrã e acabar o filme ou decidirá ficar no mundo real com a mulher que ama?

Dez anos após a morte de seu marido, Anna (Nicole Kidman) finalmente conseguiu reconstruir sua vida, estando prestes a se casar novamente. Repentinamente surge em sua vida um garoto de 10 anos, que se apaixona por Anna e diz ser a reencarnação de seu marido. Anna inicialmente considera a história totalmente absurda, mas alguns detalhes de situações ocorridas entre ela e seu falecido marido, contados pelo garoto, fazem com que ela fique intrigada. Aos poucos Anna começa a relembrar fatos de seu passado e começa a questionar as escolhas que fez na vida, o que faz com seu noivo, a família dele e sua melhor amiga fiquem preocupados.

Preparem-se para mais confusão nas ilhas havaianas, especialmente agora que Stitch, Pleakley e o Dr. Jumba fazem todos parte da família. Mas o que Lilo e Stitch não sabem é que o Dr. Jumba trouxe as suas primeiras 625 experiências para o Havai.Cabe a Lilo e Stitch salvar os seus ohana do outro mundo do malvado Capitão Gantu e dar bom uso aos poderes únicos de cada experiência. Preparem-se para a diversão com uma ilha cheia de 625 novos "primos" absurdos, incluindo a Experiência 221, que provoca picos de energia em toda a ilha, e a Experiência 625, que é um pouco mais preguiçoso do que o Stitch, mas faz sandes fantásticas.