Mlle Bille-en-Tête et sa classe partent pour une nouvelle mission : comprendre comment se forme un orage. Après avoir embarqué M. Nimbus, un présentateur météo, le bus magique s'envole au-dessus de la station de prévision de Météo France et rétrécit à l'échelle des atomes. Equipés tels des pompiers, tous se lancent dans les airs pour mieux observer les phénomènes météorologiques.