Flint Lockwood, habitant de la ville Swallow Falls, située sur une île dans l'Atlantique et vivant presque exclusivement de la pêche à la sardine, est un inventeur raté qui est la risée de la ville. Pourtant, quand la petite municipalité est frappée par une grave crise dans l'industrie de la pêche à la sardine, sa toute nouvelle invention, une machine qui permet de transformer l'eau en nourriture à volonté, pourrait bien être le salut de sa communauté. Poussé par un maire spécialement gourmand, Flint utilise sa machine au maximum, et c'est là que les problèmes commencent. Avec l'aide d'une présentatrice météo dont il est amoureux, Flint devra détruire son invention avant qu'elle cause une catastrophe naturelle mondiale.