Flint Lockwood est inventeur. Jusqu'ici, toutes ses inventions bizarres ont été des échecs spectaculaires qui ont causé d'innombrables problèmes à sa petite ville, Swallow en Château. Cette fois, Flint est bien décidé à inventer quelque chose qui rendra les gens heureux. Pourtant, lorsque sa nouvelle création, la machine à transformer l'eau en nourriture, détruit la grand-place avant de disparaître dans les nuages, il pense que sa carrière d'inventeur est définitivement fichue. Jusqu'à ce que l'incroyable se produise : il se met à pleuvoir des cheeseburgers !