Cuando el último artilugio de Flint Lockwood (Bill Hader) destruye accidentalmente la plaza del pueblo y vuela hacia las nubes, este cree que su carrera de inventor está terminada. Entonces sucede algo inesperado cuando comienzan a llover deliciosas hamburguesas con queso del cielo. ¡Su máquina funciona! Pero cuando la avaricia de la gente pide más y más comida, la máquina empieza a perder el control, ¡desatando tornados de espagueti y albóndigas gigantes que amenazan al mundo! Ahora todo depende de Flint quien, con ayuda de la chica que da los reportes del clima (Anna Faris) y Steve, su asistente mono parlanchín, debe encontrar una forma de apagar la máquina ¡antes de que albóndigas gigantes cubran al mundo entero!