本片剧情接续原本电影，叙述在史迪奇这“626号实验品”之前，强霸博士已有好几百个失败实验产物，如今强霸居然把这些实验产物全都偷偷走私到地球。心怀不轨的越狱者仓鼠飞轮和被开除而怀恨在心的刚图舰长联手，绑架了强霸博士，并且要去寻回之前的625个实验品，再次创造出全新的小魔星?这些希奇古怪的星际宝贝实验品包括有能发出强力电波的第221号实验品、懒惰却能做出美味三明治的第625号实验品等等。
如今，夏威夷七岁小女孩Lilo（莉萝）和星际宝贝Stitch（史迪奇）要协助星际联盟，在夏威夷群岛做地毯式搜索，抢在坏蛋之前找到625个实验品，并且还要帮这些星际宝贝都找到各自温暖的家！
艾瑞克·鲍扎 坎迪·米洛 彼特·麦尼科 卡洛斯·阿拉斯拉奇 金伯莉·布鲁克斯 彼得·布朗加特 雷切尔·巴特拉 露丝·克兰佩特 基思·弗格森 安德鲁·基希诺 尼克·西莫塔斯 韦恩·奈特 拉瑞恩·纽曼 弗雷德·塔特西奥
坂泰斗 中村源太 三川华月 上田丽奈 平川大辅 东地宏树 银河万丈 古川慎 榎木淳弥 寺岛拓笃 本泉莉奈 花轮英司 山本满太 林大地 波多野翔 兼政郁人 比嘉良介 松井晓波 小林直人 若林佑 荻野叶月 富田美忧
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