Действие происходит летом, в маленьком городке Гравити Фолз, штат Орегон, куда близнецы Диппер и Мэйбл Пайнс отправляются на отдых к своему двоюродному дедушке Стэну. Он — владелец турбазы «Хижина чудес».
Поначалу героям скучно, но вскоре они обнаруживают, что в городе происходит что-то сверхъестественное. Диппер случайно находит в лесу дневник неизвестного автора под номером 3. В нем подробно описаны все аномалии Гравити Фолз. Диппер немедленно решает узнать все тайны странного города и найти автора дневника. Но опасность подстерегает Диппера и Мэйбл на каждом шагу. Окрестности Гравити Фолз полны загадочных мест и странных существ.
