'Lilo y Stitch: La Serie' se trata del 'spin-off' de las películas de 'Lilo & Stitch'. Gira en torno a un experimento 626 llamado Stitch que su función principal es destruir todo lo que toca, además de tener la habilidad de levantar sólo 3000 veces su peso y ni un gramo más.
La serie arranca justo donde terminó 'La película de Stitch', donde Lilo -una niña hawaiana y amiga del experimento 626- y Stitch deben de buscar los experimentos extraviados de Jumba, un científico malvado y creador de Stitch que intentará cambiar su actitud destructivo a un comportamiento más amigable. Mientras tanto el ex capitán Gantu, secuaz malvado de Jacques, y su compañero 625, un experimento holgazán que le encanta los sandwiches de queso, se interpondrán en el camino de Lilo y Stitch en recuperar los experimentos para entregárselos al Dr. Jacques von Hamsterviel, el doctor malvado en prisión obsesionado con la caza de experimentos.
Los actores que doblan originalmente a los personajes principales son Chris Sanders ('Cómo entrenar a tu dragon'), Daveigh Chase ('Donnie Darko'), David Ogden Stiers ('Las reglas del juego'), Jeff Bennett ('Turbo'), Kevin Michael Richarson ('Star Trek: en la oscuridad'), entre otros.