Le jeu se déroule avant le début du film Lilo & Stitch, dévoilant l'immense univers spatial dont le film ne fait que laisser entrevoir l'existence. Le joueur incarne Stitch et exploite pleinement ses pouvoirs : escalader les murs et les plafonds, courir à une vitesse incroyable, tirer avec jusqu'à quatre armes à la fois (une dans chaque main), voler grâce au jetpack et se balancer à l'aide du grappin. Le jeu met en scène plusieurs personnages mémorables du film, notamment Jumba, Gantu et la Grande Conseillère.