本片故事是紧连当初电影，叙述星际宝贝 Stitch 终于获得正式允许，从此跟小女孩 Lilo 住在夏威夷一同生活，Lilo 想要参加一年一度的草裙舞大赛，以此来延续母亲过去的光荣事迹，Stitch 也在一旁帮助 Lilo 准备参赛，但没多久却发生了怪事，已经快充分融入当地生活的 Stitch 不知为何有了一些小毛病，做出一些十分奇怪的举动，难不成他故障了吗？ 原本看似小故障，但却愈来愈严重，甚至会危害到 Stitch 的生命。能解决问题的看来就只有 Stitch 的发明者——Jumba 博士了，小女孩 Lilo 准备草裙舞比赛的同时，又要如何修好她的星际宝贝呢？