Stitch & Ai は、Lilo & Stitch の出来事、その後の映画やテレビシリーズに続く物語として、Stitch! アニメへと続く。ここでは、宇宙の犯罪者たちが Stitch を捕まえ、破壊的な実験を生み出すために利用しようとする。脱出した Stitch は中国の黄山に不時着し、姉の Jiejie と離れることを恐れる元気な少女 Ai と出会う。Stitch は Ai の「犬」を装い、彼女が家族と共にいられるよう手助けし、Ai は彼を犯罪者から守る。まもなく Jumba と Pleakley が現れ、Stitch を銀河連邦へ連れ戻そうとするが、Ai と Jiejie が Stitch の残留を説得する。Jumba と Pleakley は残ることを決め、Stitch と新しい家族を見守り、彼らを助けることになる。しかし、Jumba は Stitch に仕込んでおいた隠された機能について心配している。それは大規模な都市で発動すると Stitch が巨大な生物へと変貌させるものであり、犯罪者たちがそれを誤って起動してしまうことを恐れているのだ。
