Las vacaciones de verano acaban de empezar y los gemelos de doce años Dipper y Mabel Pines han sido enviados al pueblo de Gravity Falls, en Oregón, para visitar a su excéntrico tío abuelo Stan. Todo apunta a que será un verano aburridísimo trabajando en la Cabaña del Misterio, hasta que Dipper encuentra un misterioso diario escondido en el bosque que revelará que hay mucho por conocer en el peculiar pueblo de Gravity Falls.