این سریال انیمیشنی ماجراجویی‌های بیشتر از دانشمند سرکش دکتر جومبا جوکیبا و آزمایش محبوب او، ۶۲۶، را روایت می‌کند که اکنون به عنوان دوست بیگانه لیلو زندگی شادابی دارد. آزمایش‌های باقی‌مانده جومبا در هاوایی به شکل کپسول‌های خشک شده فرود آمده‌اند. مأموریت لیلو و استیچ این است که "پسرعموهای" استیچ را قبل از اینکه به چنگ دکتر شرور ژاک ون همسترویل بیفتند، بگیرند!