Kehidupan Kate Carter, seorang mahasiswa meteorologi, hancur lebur saat sebuah eksperimen peredam badai bersama timnya di Oklahoma berubah menjadi bencana. Mereka berusaha menembakkan butiran natrium poliakrilat ke dalam tornado dengan harapan bisa mengurangi kekuatannya. Namun, badai itu tiba-tiba menguat menjadi tornado EF5 yang brutal, merenggut nyawa pacarnya, Jeb, serta teman-temannya, Addy dan Praveen. Hanya Kate dan Javi yang selamat. Diliputi rasa bersalah dan trauma, Kate meninggalkan dunia pengejaran badai.
Lima tahun berlalu, Kate kini bekerja di kantor NOAA di New York City, jauh dari petir dan angin kencang. Namun, masa lalu menemukannya kembali melalui Javi, mantan rekannya yang kini bekerja untuk StormPAR, perusahaan radar tornado seluler. Javi menawarkan Kate posisi di timnya untuk menguji sistem pemindaian tornado baru berbasis radar bertahap. Awalnya Kate menolak, tetapi tayangan berita tentang tornado dahsyat yang menghancurkan sebuah kota menggugah hatinya. Kate dan Javi akhirnya kembali ke Oklahoma dan bergabung dengan tim StormPAR, termasuk mitra bisnis Javi, Scott. Di sana, mereka juga bertemu dengan Tyler Owens, seorang pemburu badai populer di YouTube yang dikenal sebagai “Tornado Wrangler”, yang datang bersama timnya untuk memanfaatkan potensi wabah tornado.
Tim StormPAR dan kru Tyler Owens saling bersaing mengejar tornado, dimulai dengan tornado EF1 yang mendarat di dekat ladang angin. Tim StormPAR berencana memindainya dengan tiga alat pemindai radar. Namun, Kate mengalami serangan panik, membuatnya tak bisa membantu Javi menyiapkan pemindai terakhir. Keesokan harinya, mereka melacak badai lain yang menghasilkan tornado EF1 dan satelit yang pecah. Tim StormPAR mengejar satelit ini saat menguat menjadi EF3; mereka berhasil menyebarkan pemindai, meskipun satu hilang ditelan badai dan Kate serta Javi nyaris tak selamat. Setelah badai reda, mereka berkendara ke kota Crystal Springs yang hancur untuk membantu pemulihan, bersama dengan kru Tyler. Awalnya Kate meremehkan Tyler sebagai pencari sensasi, namun ia terkejut mengetahui bahwa keuntungan dari merchandise Tyler digunakan untuk membantu korban tornado, sementara investor StormPAR, Marshall Riggs, mengambil untung dari kerja StormPAR dengan membeli tanah yang rusak akibat tornado dengan harga rendah.
Malam harinya, Tyler mengajak Kate ke rodeo di Stillwater. Tiba-tiba, tornado EF4 berkembang pesat tanpa banyak peringatan, memaksa Kate, Tyler, dan orang lain mencari perlindungan di kolam renang motel yang kosong. Setelah kejadian itu, Kate mempertanyakan niat Riggs kepada Javi, yang tersinggung dan malah menyalahkan Kate atas kematian teman-teman mereka. Terpukul, Kate mundur ke peternakan ibunya. Tyler mengikutinya dan menemukan riset masa lalunya. Awalnya Kate menolak tawaran Tyler untuk mencoba lagi eksperimen peredam badai, tetapi kemudian menerima ketika Tyler menekankan bahwa itu bisa memberi orang kesempatan untuk bertahan. Keesokan harinya, mereka melepaskan butiran ke dalam tornado, tetapi badai tidak mereda. Menggunakan data dari Javi yang merasa bersalah, Kate berhipotesis menembakkan perak iodida ke dalam tornado untuk memastikan peredaman.
Kate bergabung dengan Tyler dan timnya saat mereka melacak tornado besar di dekat El Reno, dengan tim StormPAR juga turut mengejar. Tornado itu menjadi sulit terlihat karena hujan lebat dan nyaris menghantam Javi dan Scott. Mereka berhasil melarikan diri saat tornado terbakar setelah menghantam kilang minyak. Badai itu dengan cepat menguat menjadi EF5 selebar satu mil dan mulai bergerak menuju El Reno. Saat Kate dan tim Wrangler menuju kota, Javi meninggalkan Scott, berhenti dari kemitraan dengan Riggs dan StormPAR, dan menuju El Reno untuk membantu setelah akhirnya menyadari betapa kejamnya Riggs dan timnya.
Di El Reno, Kate, Tyler, dan tim mereka mengetahui bahwa tempat penampungan penuh. Mereka mengevakuasi warga yang tersisa ke bioskop, namun trem yang anjlok dan puing-puing menjebak Tyler. Saat Kate berjuang membebaskannya, Javi tiba untuk membantu menyelamatkan Tyler. Tanpa ruang bawah tanah sebagai tempat berlindung dan tornado raksasa menuju langsung ke bioskop, Kate membuat keputusan berani: mengemudikan truk Tyler langsung ke pusat badai. Dia menembakkan perak iodida ke dalamnya, dan setelah berjuang dengan kendali, dia berhasil meluncurkan butiran poliakrilat. Tornado merobek bioskop, hampir menarik Lily dan Tyler keluar, tetapi tindakan penanggulangan itu berhasil dan tornado pun mereda.
Beberapa waktu kemudian, saat Kate menunggu penerbangannya kembali ke New York City di bandara, Tyler muncul dan mencoba membujuknya untuk tinggal. Saat mengetahui penerbangannya tertunda karena tornado lain, Kate memutuskan untuk pergi bersama Tyler dan kembali mengejar badai. Montase penutup menunjukkan bahwa cerita Ben berfokus pada Kate dan bahwa Kate, Tyler, Javi, dan tim Wrangler telah memulai bisnis radar tornado baru bersama.
