在经历了种种波折和磨难之后，星际宝贝史迪奇（克里斯·桑德斯 Chris Sanders 配音）总算取得了“地球常住客”的身份，成为了莉洛（达科塔·范宁 Dakota Fanning 配音）家庭中的一份子。一年一度的草裙舞大赛即将拉开序幕，莉洛的妈妈曾经在比赛中夺得头筹，莉洛想要参加这届比赛，再现妈妈的风采。
在《星际宝贝2：史迪奇有问题》中，莉萝和史迪奇的快乐生活遇到了新的考验。
莉萝现在已经上了初中，她发现很难适应这个对她来说陌生的新环境。她开始变得叛逆，不听纳尼的话，并和史迪奇疏远了。
与此同时，史迪奇的基因程序也开始出现故障，导致他变得越来越野蛮和具有攻击性。莉萝和纳尼担心史迪奇的安危，试图找出一种方法来修复他。
他们求助于银河联合联盟（G.U.P.），一个负责监督地球上外星活动的组织。G.U.P.的探员文迪·普莱克莉带他们去见了一个名叫杰昆博士的外星科学家。杰昆博士告诉他们，史迪奇的故障是由于一个叫做“实验627”的邪恶基因造成的。
627是一个残忍的生物，被设计成无法在任何地方找到归属感。它原本被摧毁了，但它的基因不知何故进入了史迪奇体内。
为了修复史迪奇，杰昆博士和文迪开发了一种解药。然而，给史迪奇注射解药非常危险，因为这可能会触发627的基因并使史迪奇完全失控。
莉萝和纳尼面临着艰难的选择：要么冒着史迪奇失控的风险给他注射解药，要么看着他在故障中慢慢死去。
经过深思熟虑，他们决定给史迪奇注射解药。多亏了G.U.P.特工的帮助，他们成功地给史迪奇注射了解药，并阻止了627基因的发动。
史迪奇恢复了正常，莉萝和纳尼也和好了。他们明白，尽管生活充满了挑战，但他们会有彼此的支持。
另一方面，文迪必须离开地球，回到G.U.P.的总部。莉萝和纳尼很伤心看到她离开，但她向他们保证她会回来探望他们。
当文迪离开后，莉萝和史迪奇继续在岛上过着快乐的生活，尽管偶尔也会遇到困难。他们学会了适应变化，并珍惜他们之间的特殊纽带。
