Elio Perlman (Timothée Chalamet), un jove de 17 anys, passa el càlid i assolellat estiu de 1983 a la casa de camp dels seus pares al nord d'Itàlia. Es passa el temps fent el dropo, escoltant música, llegint llibres i nedant fins que un dia el nou ajudant nordamericà del seu pare arriba a la gran casa. Oliver (Armie Hammer) és encantador i, com Elio, té arrels jueves; també és jove, segur d'ell mateix i atractiu. Al principi Elio es mostra una mica fred i distant cap la jove, però aviat els dos comencen a sortir junts d'excursió i, a mesura que l'estiu avança, l'atracció mútua de la parella es fa més intensa.

Lilo és una nena hawaiana creativa i peculiar que viu amb la seva germana gran, la Nani, després de la mort dels seus pares. Ambdues intenten mantenir unida la seva petita família mentre enfronten l'amenaça de ser separades pels serveis socials a causa de la seva situació inestable.

Un dia, Lilo adopta en un refugi al que creu que és un gos, però en realitat és Stitch, un experiment alienígena fugitiu creat per al caos i la destrucció. Malgrat la seva naturalesa violenta, Stitch descobreix el valor de l'amor, la família i el sentit de pertinença gràcies al vincle únic que desenvolupa amb Lilo.

Junts, enfrontaran a agents galàctics i desafiaments emocionals en una història que barreja humor, acció i tendresa, ressaltant el poder de la ‘ohana’, la família que un tria.

Remake en imatge real de les pel·lícules d'animació 'Lilo & Stitch'.