John Brown, vigile aux laboratoires Bradford, rêve de devenir un grand détective pour séduire celle qu'il aime en secret, Brenda Bradford. L'occasion se présente quand, alors que le professeur et sa fille mettent au point leur programme top secret de cyber-policier, le méchant Sanford Scolex organise un cambriolage du laboratoire. Au cours de cette effraction particulièrement violente, le professeur est tué tandis que John Brown fait preuve d'héroïsme. Pour le récompenser, Brenda décide de lui appliquer son programme scientifique.
Jake Wyler, le footballeur le plus populaire du lycée John Hughes High, prend le pari insensé de transformer Janey Briggs, une artiste au physique ingrat, en une reine de bal. Le plan démarre sur les chapeaux de roues, mais ne va pas tarder à déraper. Jake va se faire prendre à son petit jeu. Par ailleurs, sa soeur obsédée, ses soi‐disant complices, l’ami d’enfance de Janey et même les pom‐pom girls vont tout mettre en oeuvre pour que Jake perde son pari.
Flint Lockwood est inventeur. Jusqu'ici, toutes ses inventions bizarres, depuis les chaussures que l'on se pulvérise sur les pieds jusqu'au traducteur de pensées pour singe, 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 ! Sa machine marche !Les averses de nourriture connaissent un succès instantané, et Flint se fait vite une nouvelle amie : Sam Sparks, la présentatrice météo qui arrive à Swallow en Château pour couvrir ce qu'elle appelle " le plus formidable phénomène météo de l'histoire "...