Raimundo Nonato (João Miguel) acaba de chegar a São Paulo vindo do Nordeste. Ele não tem dinheiro algum, muito menos lugar para ficar. Quando consegue um trabalho informal num boteco, começa a mostrar sua verdadeira aptidão: a culinária. Sua coxinha logo faz sucesso e sua reputação faz com que consiga um trabalho num restaurante italiano. Ele se apaixona por Iria (Fabiula Nascimento), uma prostituta que adora comer. Paralelamente, também acompanhamos seu dia-a-dia na prisão, onde Nonato é preso por um crime não-explicado - pelo menos em grande parte do filme. Lá, seus dotes culinários fazem com que seu espaço cresça cada vez mais.

Crescido e criado em Mastiga e Engole, uma minúscula ilha do Atlântico que sobreviveu graças à tradição de sardinhas enlatadas, Flint Lockwood (voz de Bill Hader) sempre teve ideias geniais. O problema é que todas as suas ideias têm tendência para sofrer de falta de funcionalidade. Um dia, num rasgo de genialidade, descobre a fórmula química que transforma água em alimentos. Mas tudo é posto em causa quando percebe que a sua invenção está a criar resultados inesperados e altamente perigosos: os restos de comida que, durante tanto tempo, foram “chovendo” em Mastiga e Engole, foram-se transformando em “comidanimais”, umas criaturas terríveis que vêm pôr em causa a segurança da Humanidade. Agora, para resolver a situação, ele vai ter de juntar os seus melhores amigos e acabar de vez com tacodilos famintos, chimpacamarões, serpentartes de maçã ou hamburgueranhas, antes que eles levem o resto do mundo à extinção.