Flint Lockwood, inventeur bizarre, fait pleuvoir des cheeseburgers, au grand bonheur des habitants de sa ville. Les averses de nourriture connaissent un succès instantané, et Flint se fait vite une nouvelle amie : Sam Sparks, la présentatrice météo qui arrive à Swallow en Château pour couvrir ce qu'elle appelle le plus formidable phénomène météo de l'histoire. Mais des ennuis sont sur le point de tomber du ciel.