Os gêmeos Dipper e Mabel Pines, que passam as férias de verão com seu tio-avô excêntrico, Stan, na misteriosa cidade de Gravity Falls, no Oregon. Lá, eles descobrem que a cidade está cheia de criaturas sobrenaturais e eventos paranormais, especialmente depois que Dipper encontra um diário codificado que revela muitos de seus segredo