元科学者でSF作家のチャーリーは、新作のプロモーションツアーで各地を回っていた。彼の小説は異常気象をテーマにしているが、ある日それが現実のものとなる。地球温暖化の影響を食い止めるために政府が秘密裏に行っていた気象操作実験が暴走し、突如として猛烈な冷気を伴う竜巻“アイス・ツイスター”が発生。街が氷と雹に襲われ、多くの人々が危険にさらされる。チャーリーは、かつての同僚である科学者のジョアンが所属する研究チームと協力し、事態を収束させる方法を探ろうとする。しかし、暴走した人工気象システムは制御不能となり、さらに強力な氷の嵐を生み出していく。
幼い頃、竜巻の被害で両親を亡くしたエイプリルは以来、竜巻の研究に没頭。気象学者として“竜巻女”と揶揄されながらも活躍していた。しかし仕事を優先しすぎた結果、一人娘ダナとの間にできた深い溝に頭を悩ませていた。そんなある日、現在は保安官となった弟ショーンと数十年ぶりに再会を果たしたエイプリルとダナ。しかしシアトルに到着するや、激しい雷雨と暴風が街を襲い、各地で竜巻が発生。回転する積乱雲“スーパーセル”の巨大化により、甚大な被害の想定に警告を発するべく、エイプリルとショーンは調査に繰り出すのだが、その時、ダナが行方不明になったとの連絡が入る。
