El aspirante a inventor Flint Lockwood es un genio con pocas habilidades sociales que se esconde detrás de algunos de los artilugios más extraños jamás creados. Sin embargo, a pesar de sus inventos, desde zapatos en aerosol a un traductor de pensamientos de mono, ha sufrido fracasos espectaculares que han causado problemas en su pequeña ciudad; así que Flint está decidido a inventar algo que haga feliz a la gente. Cuando la última máquina de Flint, diseñada para convertir el agua en comida, accidentalmente destruye la plaza de la ciudad y se eleva hasta las nubes, él está seguro de que su carrera como inventor está acabada. Hasta que ocurre algo increíble: hamburguesas con queso empiezan a llover del cielo.