Quando a invenção mais recente de Flint Lockwood acidentalmente destrói a praça da cidade e parte em disparada rumo às nuvens, ele considerou acabada sua carreira de inventor. No entanto, algo incrível começa a acontecer: uma chuva de deliciosos cheeseburgers. O que antes era um sonho, agora é fato: sua máquina funciona de verdade! Porém, quando o equipamento sai de controle, cabe a Flint, com a ajuda de Sam Sparks, a garota do tempo, encontrar um modo de desligar a engenhoca e salvar a pátria.