全身のトゲを飛ばし、刺さった相手をおバカにする試作品319号が始動。トリビア大会への出場を控え、勉強のために博物館へ行ったリロたちは、そこで319号と遭遇してしまう。おバカになったスティッチをなんとか賢く戻そうとするリロ。しかし、努力もむなしくトリビア大会当日となり、リロが代わりにトリビア大会に出場する。正解を連発するマートルに差をつけられ落ち込むリロだが、実はマートルは汚い手を使っていた・・・！

栄養のあるもの大嫌い、ジャンクフード大好きのリロ、スティッチ、プリークリー。3人はとうとうナニにジャンクフードを禁止されてしまう。腹ペコの3人は、おいしい料理を作って食べさせるのが好きな試作品062号を始動させる。料理を次々出され、丸々太っていくリロたち。実は062号は、敵を太らせて最後には食べてしまう試作品だったのだ。頼りのジャンバは学会で留守。そこで062号を捕らえたのは意外な人物だった！

ヴィクトリアという女の子が引っ越してきた。リロとスティッチは大喜びだ。しかしヴィクトリアの前でマートルたちに「ヘンな子」といわれてしまったため、歓迎パーティを開いて汚名返上しようとする。その頃、ガントゥとハムスター・ヴィールの中身が入れ替わる事件が起こった。犯人は試作品355号。町へ逃げ出した355号は、リロとスティッチ、ジャンバとプリークリーの中身も入れ替えてしまい、パーティは大混乱に！

悪いことばかり引き起こす、運の悪い試作品113号が始動。そのとたん、ナニの車が故障した上差し押さえにあうし、プリークリーが始めた宿も客足はさっぱり。しかし、すべての原因が113号のせいだと知ったリロは、113号を運のいいエイリアンに変えようとするが失敗する。実は113号の運は、頭の上の蹄鉄を動かすだけで変えられるのだった。同じ頃、ガントゥも113号を追跡。幸運の女神は微笑んだのは果たして！？

どんなものでも売ってしまう試作品020号が始動。その頃リロたちは基金集めのためにチョコバーを売っていた。売り上げが一番になればごほうびでカキ氷が食べ放題になるためはりきるが、ちっとも売れず落ち込むリロ。そこへ020号が現れ、チョコバーをどんどん売りさばくのだった。それを知ったマートルはスリックをお金で買い、自分のセールスを伸ばす。リロとマートルの間でスリックの奪い合いと、売り上げレースが加熱する！

早く大人になりたくて仕方がないリロ。そこに、ボタンを一押しするだけで10年分の時間をスキップしてくれる試作品089号が現れる。さっそくリロはスティッチとともに10年先へ行ってみるが、10代のリロはまだそれほど大人でもなく、いまひとつ。そこでさらに10年先へ飛んだリロ。しかし、町は、皇帝になったハムスターヴィールに支配され、スティッチをはじめとする試作品はすべて指名手配されていたのだった。

イタズラばかりで外出禁止を命じられたリロは、パレードカー作りでもマートルにリーダーの座を奪われる。ちょうどそんな時、リロは王の力を与える冠型の試作品029号を手に入れ、念願の女王様気分を楽しむのだった。リロの言葉に反論した者は、ことごとく刑務所に入れられるようになってゆくが、自分が良いリーダーでないことに気づいたリロは、029号を頭から下ろす。しかし次に029号をかぶったのはガントゥだった！

リロの通うフラスクールに代理の先生カポーニがやってきた。マートルたちはカポーニにイタズラをしかけ、すべてをリロのせいにする。カポーニは罰としてリロを特訓。納得できないリロは、マートルに言われた通り、先生に仕返しのイタズラをしようと考えるのだった。そこへ、イタズラ好きの試作品113号が現れ、先生へのイタズラに利用したところ、罰としてさらに厳しい特訓を受けることに。ムキになったリロが取った行動は！？

最近のカウアイ島はゴミだらけ。お魚のパッジが住む海へ掃除に向かったリロとスティッチは、ゴミを吸い込む試作品515号に出合い、島の掃除をまかせることにした。その後ジャンバから、515号は取り込んだゴミをヘドロに変えて全てを破壊する試作品だと聞く。巨大化する515号を前に、リロは、過去に助けた試作品たちを総動員して515号退治に出かける。しかし、あえなく撃沈。1人でも立ち向かうことを決心したのだが。

初めてできた人間の友達ビクトリアと楽しい時間を過ごすリロ。そんな時、吸血鬼に似た試作品277号が始動し、ビクトリアとスティッチを襲う。リロは試作品をつかまえて友達になろうと言うが、リロの言うことが信じられないビクトリアはガントゥと協力して277号をカウアイ島から追い出そうとする。しかしそれは、ガントゥのわな。277号をおびきよせるエサとして利用されるビクトリアを、リロとスティッチが救い出す！

勤務査定がふるわず肩を落として副社長室から出てくるナニ。そのとき中学時代の同級生、エレン、ラナと再会する。ナニをホテルの重役と勘違いした2人は、ナニたちをヨットのディナーに招待する。ナニは自分が従業員だと言えなくなり、リロたちに行儀よく振舞うよう言い含めるのだった。その頃、あらゆるものを大昔の姿に戻してしまう試作品210号が始動。ドレスアップしていたリロたちを、なんと原始人の姿に変えてしまう。

リロとスティッチは「夜の戦士」ごっこに夢中。「夜の戦士」とはハワイの伝説で、死んだ戦士の幽霊が、アリーイの小道を歩いた者を石にしてしまうというものだ。マートルはリロが作り話を信じていると笑いものにするが、リロも譲らず、結局、夜に、アリーイの小道をハイキングして証明することに。リロたちは「夜の戦士」を探しはじめるが、そこでなんとマートルが突然消えてしまう。それは「夜の戦士」のしわざか、それとも！？

スケートボード大会が開催され、ニューヨークからやってきたジェイクも大会に出ることに。リロは、賞品のスケボーを欲しがっているケオニのために大会に出て優勝しようと考えるが、小さすぎるため出られない。そこで試作品316号を利用し、ケオニやジェイクに変身。大会に出るが大失敗。その頃、試作品と間違われたジェイクはガントゥにつかまっていた。転送されそうなところを逃げ出し、ジェイクの姿のリロと鉢合わせして！？

ジャンバとプリークリーの宿がリニューアル・オープン。そこに旅行雑誌のライター、クーパーとプラウド一家が泊まりにやってくる。リロはプラウド家の娘、ペニーと仲良しに。宣伝になるような記事を書いてほしいプリークリーは、静かでリラックスできる宿にしようとするが、プラウド一家のおかげで騒がしくなるばかりだ。その上、人々に口げんかをさせる試作品スパッツが始動。町中でケンカが始まり、リロとペニーも大喧嘩に！

チャリティパーティにコメディアンとして出演することになったプリークリー。だが、彼のジョークはおもしろくない。そんな時、欠点をけなす試作品、ヘクラーが始動。ヘクラーはイジワルだがおもしろいと思ったリロは、プリークリーのショーを成功させるための相談をする。当日、会場にヘクラーが現れるが、スティッチと乱闘になりメチャクチャに。そんな中、プリークリーのギャグが冴え渡り、ショーは意外な方向へ向かうのだった。

リロの通うフラ教室の卒業式で家族写真を撮ることに。エイリアンではなく人間の家族の写真を撮りたいリロは、ナニとデイヴィッドを結婚させようと考える。そんな時、願いをかなえる試作品267号が始動。ナニの好みが頭のいい男性だと思いこんだリロはデイヴィッドを世界一かしこくするが、かしこくなりすぎたデイヴィッドはナニとまともに会話ができない。願い事をやり直そうとするが、267号をガントゥに奪われてしまう。

級住宅街にオシャレなフラ教室がオープンした。リロはマートルを見返すため、お金持ちと偽って教室に入り、試作品探しを放棄してしまう。そんな中、試作品540号が始動。リロの穴を埋めるべくジャンバは新兵器を開発するが、540号は倒れるどころか巨大化してしまった。一方のリロは、嘘に嘘を重ねてだんだん苦しくなっていた。そこに540号が出現。自分を探しにきたジャンバやプリークリーを見て、リロが感じたことは？

ムシ専用のミニチュアづくりに夢中のリロ。一方、退治しても退治しても出てくるムシに業を煮やしたナニは、とうとう害虫駆除業者を呼ぶことにする。その頃、人をムシの姿に変えてしまう試作品128号が始動した。リロとスティッチもムシにされて、ミニチュア街の住人に加わる。ミニチュア街でリロとスティッチは、ムシ3匹組と仲良くなるが、駆除業者がやってくるので早く元の姿に戻らないと殺されてしまうと打ち明けるのだった。

遠くの会話を盗み聞きする試作品234号。リロは偶然、マートルの「もうあのコたちとは遊びたくない」という会話をキャッチし、それをテレサたちに言いつけたため、テレサたちとマートルは絶交する。一方、ガントゥをクビにしたハムスターヴィールは、試作品ハンターにマートルを抜擢。マートルをまんまとハンターロボットにする。その頃、マートルの家に来たリロは、マートルが言っていたのがテレサたちのことでないと知る。

人をなまけものにする試作品285号が始動。285号のビームを受けたスティッチ、プリークリー、ジャンバがさっそくなまけものになってしまう。島中の人がなまけてしまうことを心配したリロは、スティッチをひきずって鳥の楽園ホテルへ向かう。そこには6人の天才児が宿泊していた！ メンバーと協力して試作品をつかまえるリロ。しかし同じ頃、ハムスターヴィールが試作品発見用レーダー衛星を飛ばしていることがわかり・・・。

夢を悪夢に変えてしまう試作品276号が始動。その日はリロとナニの両親の命日で、元気のないリロは昼寝をしてしまい、夢の中に276号が侵入してしまう。スティッチたちがリロの夢に入り込んで追跡するが、大苦戦し、どんどん悪夢へかわっていく。そんな時、ナニがリロを起こそうとするが、いまリロが目をさますとスティッチたちは永久に夢から出られない。事情を知ったナニは、あるものを夢の中のリロに渡すよう頼むのだった。

ハセガワさんの家の庭にたくさんの試作品カプセルが落ちていることを知ったリロ。ジャンバらを総動員して捕獲するが、ハセガワさんは試作品たちを家族同様に思っていた。

悪の天才組合に所属しながら、試作品たちが地球で悪事を働いていないことがばれてしまったジャンバ。リロとともに組合長を説得するが、あえなく組合を除名されてしまい・・・。

家中が自動化し、大喜びのリロ。しかしコンピュータに試作品が入り込み、家中の機械がリロたちにおそいかかってくる。そこでリロが使ったのは、身近なあのツールだった。

フラフラ転んでばかりの試作品600号を譲り受けたリロ。600号を連れてドミノ大会に行くが、当然追い返されてしまう。しかし600号はまたもやドミノ会場に現れて・・・！

おしゃべりノウジーがガントゥの宇宙船から逃げてきた。他にも、仲良しの試作品が宇宙船に閉じ込められていると聞いたリロたちは、救出作戦を計画する。その頃、敵の計画を失敗に陥れる試作品120号が始動。ガントゥは街中の試作品を悪いエイリアンに戻そうとするが、120号のせいであえなく失敗する。一方、リロとスティッチも120号のせいで作戦がうまくいかず大苦戦。しかし、スティッチの愛の力が「ある奇跡」を起こす！

ケンカをしているリロとマートルの前に海賊が現れた。２人は宝の地図をもらい、一緒に宝探しに出かけるが、ケンカはとまらない。すると突然、糊が飛んでくる。それは、協力し合えないもの同士をくっつける試作品251号の仕業だった。リロとマートルは251号を追うが、運悪くガントゥも現れる。リロとガントゥが言い争いになったとたん、ガントゥまでくっつけられてしまったからさあ大変。3人は無事に分離できるのか！？