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。就在莉洛为了参加比赛努力训练之时，史迪奇的身体开始出现一些奇怪的征兆，这些征兆从小小的麻烦演变成为了大大的混乱，再发展下去，甚至有可能威胁到史迪奇的生命安全！为了保护心爱的家人，莉洛决定去寻找发明了史迪奇的博士贾巴（大卫·奥根·斯提尔斯 David Ogden Stiers 配音），这位聪敏智慧的博士能否解决史迪奇身上的麻烦呢？

供职于科技公司KineTech的艾伦（大卫·艾根伯格 David Eigenberg 饰）潜心开发出超级自动化机器人史宾（Jae Head 配音）。史宾能够清楚感知人类情感，并逐步形成自己的人格。原指望将其用作和平用途，谁知KineTech的老板内尔斯·波特（Kim Coates 饰）却试图将其打造成破坏力巨大的杀伤性武器。极力反对的艾伦遭到解雇，他趁乱销毁电脑中的设计资料，并带着史宾逃亡。危难之际，他命令史宾独自逃走。不幸中弹的史宾意外结识了热爱科技和小发明的少年汉瑞（鲍比·科尔曼 Bobby Coleman 饰）。 两个调皮搞怪的小家伙见面，开启了一段令人铭记于心的友谊。而野心勃勃的波特仍未放弃对史宾的追踪……

有一天，玛姬（金·贝辛格 Kim Basinger 饰）的妹妹珍娜（安吉拉·贝蒂斯 Angela Bettis 饰）带着她的女儿科迪（霍利斯顿·科尔曼 Holliston Coleman 饰）找到了玛姬，希望她能照顾她。然而，自那之后，珍娜再也没有任何消息。 六年后，珍娜再次出现，这次她带来了新婚丈夫艾瑞克（卢夫斯·塞维尔 Rufus Sewell 饰），他是一位知名电视台主持人，同时也是一个新宗教团体的传道者。他们要求玛姬归还科迪。正当玛姬感到无助时，FBI干员约翰（吉米·斯密茨 Jimmy Smits 饰）发现了艾瑞克与最近发生的失踪和谋杀案有关。于是他决定帮助玛姬查找科迪的下落。原来，艾瑞克之所以绑架科迪，是因为他相信科迪是耶稣使徒的转世，并且从小就表现出一些超自然能力。然而，无神论者的玛姬对此并不相信。