Flint Lockwood é o gênio por trás de algumas das parafernálias mais bizarras já inventadas até hoje. Quando sua última máquina, um aparelho que transforma água em comida, destrói acidentalmente a praça da cidade e é lançada à estratosfera, ele acredita que será o fim de sua carreira. Até que algo extraordinário acontece - começam a chover hambúrgueres do céu. Mas quando a gula leva a população a pedir cada vez mais comidas, a máquina começa a se comportar de maneira imprevisível, criando tornados de espaguete e almôndegas gigantescas. Com a cidade sobre prestes a ser soterrada sob montanhas de marshmallows e de melancias, cabe a Flint e sua amiga Sam unirem esforços e aliarem seus conhecimentos para desligar a máquina e restaurar a ordem na cidade.