Durante toda a sua vida, Flint Lockwood sempre sonhou em se tornar um grande cientista, reconhecido pela sua contribuição à humanidade. Para isso, desde pequeno fez de tudo para inventar máquinas que pudessem facilitar a vida de todos. Porém, seus inventos nunca foram compreendidos como deveriam, e nem a população da pequena Chewandswallow, onde vive, confia nas maluquices que saem da cabeça deste criativo rapaz.

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Um dia, no entanto, Flint tem uma grande ideia que pode causar uma grande revolução, acabando com a fome no mundo. Ele descobre uma maneira de transformar água em comida, e logo percebe que Tá Chovendo Hamburguer. O invento tem tudo para ser um sucesso, não fosse a ambição de um rico empresário, que tenta se dar bem às custas de Flint. Quando o cientista percebe, sua máquina causou um grande caos no mundo todo.

Para promover a animação 3D nos EUA, a Sony Pictures contratou chefs do restaurante The Ritz Carlton para prepararem uma almôndega gigante, com cerca de 50 kg. A ação chegou a entrar no livro dos recordes, já que o prato anterior a ter a marca de maior almôndega do mundo pesava quase 20 kg a menos. Tá Chovendo Hambúrguer surpreendeu em sua estreia americana. O longa arrecadou US$ 30 milhões, ficando em primeiro lugar nas bilheterias, chegando também a superar filmes como O Bicho vai Pegar e Tá Dando Onda, também da Sony Pictures Animation.