Protagonista di ''Piovono Polpette'' è l'aspirante inventore Flint Lockwood, un genio sregolato con grossi problemi di socializzazione, autore di alcune delle idee più strampalate mai concepite. Ma anche se tutte le sue invenzioni, dalle scarpe-spray al traduttore dei pensieri delle scimmie, sono stati dei fallimenti colossali che hanno causato problemi alla sua cittadina, Flint è determinato a creare qualcosa che faccia felice la gente.

Quando il suo ultimo macchinario, ideato per trasformare l'acqua in cibo, involontariamente distrugge la piazza della cittadina e schizza verso le nuvole, lui ritiene che la sua carriera di inventore sia terminata. Almeno fino a quando non avviene qualcosa di incredibile, ossia dei cheeseburger che piovono dal cielo. Insomma, la sua macchina funziona veramente! Il cibo-atmosferico è un successo immediato e Flint instaura rapidamente una notevole amicizia con Sam Sparks, la ragazza delle previsioni del tempo, arrivata in città per coprire quello che definisce ''il maggior fenomeno atmosferico della storia''.

Ma quando la gente chiede avidamente sempre più cibo, il macchinario inizia a creare problemi, dando vita a dei cicloni di spaghetti e di polpette di carne giganti. Con la cittadina che rischia di essere sepolta sotto montagne di marshmallow e onde di cocomeri, Flint e Sam devono mettere assieme le loro capacità per bloccare la macchina e riportare tutto alla normalità. Ce la faranno?