本片剧情接续原本电影，叙述在史迪奇这“626号实验品”之前，强霸博士已有好几百个失败的实验品，如今强霸居然把这些实验品全都偷偷走私到地球。心怀不轨的越狱者仓鼠飞轮和被开除而怀恨在心的钢图舰长联手，绑架了强霸博士，并且要去寻回之前的其他个实验品，再次创造出全新的星际宝贝。这些稀奇古怪的原本邪恶的实验品...包括有能发出强力电波的221号实验品小火花、懒惰却能做出美味三明治的第625号实验品鲁本等等。如今，夏威夷五岁小女孩莉萝和星际宝贝史迪奇要协助星际联盟，在夏威夷群岛做地毯式搜索，抢在仓鼠飞轮之前找到其他史迪奇的实验品表亲，并且还要帮这些原本邪恶的实验品改邪归正，找到适合他们各自的地方！
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