Nachdem Lilo und Stitch alle 625 Experimente, die von Jamba erschaffen wurden, zum Guten bekehrt haben und sie für ihre Zwecke geehrt wurden, kehren Jamba und Pleakley mit Stitch in ihre Heimatgalaxie zurück. Dort wird Jamba von Dr. Hamsterdam befohlen, ein Experiment zu schaffen, das den Planet erobern soll. Das Experiment 629, Leroy, wird der diabolische Zwillingsbruder von Stitch. Als Stitch getarnt verbreitet Leroy in Hawaii ein riesiges Chaos. Sofort begeben sich Jamba und Pleakley mit Stitch auf den Weg zur Erde, um Lilo und ihren Freunden zu helfen, Leroys Zerstörungen zu stoppen.
Lilo, Stitch, Jumba and Pleakley have finally caught all of Jumba's genetic experiments and found the one true place where each of them belongs. Stitch, Jumba and Pleakley are offered positions in the Galactic Alliance, turning them down so they can stay on Earth with Lilo. But Lilo realizes her alien friends have places where they belong, and it's finally time to say "aloha." Meanwhile, Gantu has left Earth and broken Doctor Jacques Von Hamsterviel out of prison, who's planning to create and clone a new experiment named "Leroy," one that will allow him take over the galaxy.
המשימה שלהם לתפוס את כל ה- 625 יצורים ולהחזירם לכדור הארץ הסתיימה בהצלחה, לילו מתכוננת להפרד ממשפחתה הרחבה ולחזור לחלל, אבל היא מגלה שהשהות שלה על כדור הארץ תתעכב בגלל איום חדש מאוייבם דוקטור האמסטרוויל, ניסוי שנקרא "לירוי", התאום הרע של סטיצ', שדוקטור האמסטרוויל גרם לדוקטור גומבה ג'וקיבה ליצור צבא של יצורים. סטיצ' ולילו יוצאים ביחד להציל את כדור הארץ.
Джамбо, Пликли и Стич начинают новую жизнь. Джамбо улетает проводить исследования в своей Лаборатории Злого Гения, Пликли отправляется преподавать «Землеведение» в Общественном Колледже Галактического Альянса, а Стич готовится стать капитаном Большого Красного Крейсера БКК-9000.
Лило очень не хочет, чтобы друзья покидали Землю, но понимает, что отпуская их, она делится с ними силой Алоха, и обязательно получит ее назад. Но проходит не так много времени и друзья вновь собраются вместе, т. к. доктор Хамстервиль сбежал из межгалактической тюрьмы, клонировал точную копию Лило и назвал двойника Лерой. И таких злобных двойников скоро будет целая армия. С этой армией доктор собирается завоевать Вселенную…
Película que sirve como episodio final de la serie de Lilo & Stitch.