Близнюків Діппера і Мейбл Пайнсів батьки відвезли на літо до містечка Ґравіті Фолз та віддали під опіку дядька Стена, власника магазинчика-музею «Хижка Чудес». Мейбл намагається знайти собі бойфренда, а Діппер помічає дивні випадки навколо. Виконуючи нудні завдання дядька, він випадково знаходить щоденник з описом таємниць Ґравіті Фолз. Із записів у щоденнику Діппер робить висновок, що новий друг Мейбл на ім'я Норман — зомбі. Що далі, то його побоювання отримують все більше підстав.

Мейбл і Діппер довідалися про конкурс на фото легендарного чудовиська, яке живе в озері біля містечка. Стен бере їх із собою на риболовлю, та крики місцевого божевільного МакГаккета спонукають близнюків знайти чудовисько. Взявши із собою Суса, близнюки вирушають на острів в центрі озера сфоторафувати таємничу істоту.

Під час прибирання Сус знайшов кімнату, заставлену восковими фігурами. За словами Стена, він покинув їх там через непопулярність виставок фігур. Через неуважність близнюків одна з фігур розтає на сонці і Мейбл обіцяє виготовити нову. Вона робить фігуру Стена, яка так вразила дядька, що він вирішує відновити виставку. Несподівано хтось відрізає фігурі Стена голову і Діппер з сестрою беруться розслідувати хто й з якою метою це скоїв…

По телевізору показують рекламу хлопчика-екстрасенса Ґідеона. Діппер, Мейбл та Сус, попри заборону Стена, вирушають до шатра Ґідеона перевірити чи дійсно він має надприродні здібності. Ґідеон запрошує Мейбл на побачення, але вона не бажає серйозних стосунків. Тим часом Стен отримує від батька Ґідеона цікаву пропозицію, за яку готовий віддати Мейбл заміж за Ґідеона. Діппер береться допомогти сестрі й вирушає на зустріч з екстрасенсом, що виявляється пасткою.

Діппер закохується у Венді та напрошується на прогулянку з нею та її компанією. Діппер соромиться того, що наймолодший з-поміж усіх, тому видає себе за старшого, ніж насправді. Компанія вирішує пробратися до покинутого супермаркету, де нібито живуть привиди. Мейбл наїдається заборонених цукерок, що спричиняють галюцинації, а Діппер скоро пересвідчується, що привиди не вигадка і до того ж дуже не люблять підлітків.

В кафе Діппер, не маючи грошей, вирішує виграти для Венді безплатні оладки на силометрі. Проте цей автомат видає йому найнижчу оцінку «дурненький пупсик». Засмучений Діппер тікає в ліс, де зустрічає могутніх і грубих істот чолотаврів. Він них він бажає навчитися бути сильним чоловіком. Для цього Діпперу слід пройти випробування чолотаврів, в ході якого він розуміє, що вони неправі й справжній чоловік — це не лише той, хто сильний і безстрашний. Тим часом Мейбл намагається поближче познайомити дядька Стена з сусідкою Сьюзан.

Стен влаштовує вечірку та посилає близнюків накопіювати флаєрів. Випадково поклавши на копір руку, Діппер виявляє, що цей пристрій створює копії будь-яких предметів. Постаючи перед дилемою допомагати на вечірці Стену чи піти до Венді, він створює копію себе та посилає двійника підміняти його. Однак двійник має ті ж бажання, що й оригінал.

В день святкування заснування Ґравіті Фолз Діппер знаходить в щоденнику запис про те, що його засновник Натаніель Нортвест був шахраєм. В пошуках відомостей у цій справі він з Мейбл розшукують поміщеного у величезний арахісовий щербет невідомого президента США, Квентіна Тремблі, котрий і заснував містечко. Близнюки випадково звільняють Квентіна, за яким починають погоню поліцейські, аби лишити таємницю сім'ї Нортвестів невідомою.

Стен влаштовує сумнівний ярмарок, на якому Мейбл виграє порося Пухлика. Діппер бажає погуляти з Венді, але через його незграбність вона іде з Роббі. Діппер натикається на мандрівника у часі, в якого краде портативну машину часу і змінює хід подій так, щоб порозважатися з Венді, та все безрезультатно. Мейбл же з її допомогою багато разів повторює день, щоб знову і знову вигравати порося. Коли ж Діпперу все вдається, ці зміни призводять до того, що Мейбл втрачає Пухлика. Близнюки не можуть дійти згоди що важливіше — Венді чи Пухлик.

В залі аркадних автоматів Діппер посварився з Роббі. Згодом Діппер випадково розбиває телефон Роббі і той назначає бійку в парку. Наляканий Діппер ховається в залі автоматів, де знаходить код до гри Fight Fighters, що випускає її персонажа Рамбла в реальність. Він бере нового друга на бійку з Роббі, проте Рамбл збирається не просто перемогти противника, а вбити його. Тим часом Мейбл дізнається, що Стен боїться висоти і береться позбавити його цієї фобії.

Ґідеон роздумує як помститися Пайнсам і планує забрати в них «Хижку Чудес». Діппер міряється із сестрою ростом і виявляється на 1 міліметр нижчим. В пошуках способу вирости він натрапляє на кристали в лісі, що можуть збільшувати і зменшувати будь-яких істот під дією світла. Цим користується Ґідеон і зменшує близнюків, після чого закриває їх в банці. Тепер він шантажує Стена, щоб заволодіти «Хижкою Чудес».

Стен розповідає, що в Ґравіті Фолз так люблять Хеллоуін, що святкують його вдруге влітку. Сус розказує про страховисько, котре їсть дітей, яким бракує духу Літовіну. Коли воно приходить до Діппера, той ображає чудовисько, сприймаючи його за колядника. Воно ставить умову — діти мусять зібрати 500 цукерок, інакше воно з'їсть їх усіх.

Мейбл посперечалася зі Стеном хто з них краще розуміється в бізнесі. Стен укладає парі — якщо за три дні Мейбл заробить у «Хижці Чудес» більше, ніж він деінде, то стане босом «Хижки» до кінця літа. Якщо ж ні, їй доведеться носити футболку з написом «невдаха». Дівчинка встановлює нові порядки, що довподоби працівникам, однак прибутки відповідно падають. Діппер вирішує привести з лісу справжнє чудовисько для показу туристам, тоді як Стен опиняється на телешоу, де може виграти 300000 доларів.

Стен показує яму, все кинуте до якої щезає. Мейбл миттю викидає туди якийсь ящик. Коли і Стен починає викидати речі, яких хоче позбутися, він разом з Діппером, Мейбл і Сусом падає до ями. Падіння виявляється дуже довгим, кожен розповідає цікаві історії в очікуванні завершення падіння…

В Ґравіті Фолз настала спека, але в цей же день відкрився басейн. Там Мейбл знайомиться з хлопцем Мермандо, який навідріз відмовляється покидати воду. Паралельно Діппер стає помічником рятувальника (Венді), а Стен бореться з Ґідеоном за місце на шезлонзі.

В ході прибирання Сус знайшов у «Хижці Чудес» сховану кімнату. Діппер з Мейбл сперечаються хто з них поселиться там. Під час сварки вони дізнаються секрет килима, розстеленого в кімнаті — він обмінює тілами тих, хто на ньому стоїть. Тим часом, як Мейбл пакостить брату, будучи в його тілі, Діппер шукає спосіб повернути все до звичайного стану.

Мейбл збирається піти з подругами на концерт улюбленого гурту. Діппер стає свідком того як Роббі мириться з ображеною на нього Венді, заспівавши пісню. Діппер підозрює, що Роббі насправді зачаклував Венді. Тим часом квитки на концерт закінчуються і Мейбл пробирається за куліси, де бачить, що її кумири є клонами, яких жорстоко експлуатують.

В околицях Ґравіті Фоллз з'явилося літаюче чудовисько. Поки Діппер намагається сфотографувати його, Мейбл залишає своє порося зі Стеном. Той виставляє Пухлика на вулицю, після чого його викрадає чудовисько. В пошуках поросяти Пайнси з Сусом натрапляють у лісі на печеру, де в бурштині вціліли динозаври.

Ґідеон повернувся до планів відібрати «Хижку Чудес». Він безуспішно намагається викрасти акт, який засвідчує власність, але Стен повертає його і ховає в сейфі. Щоб дізнатися код від сейфу Ґідеон за допомогою щоденника № 2 прикликає демона Білла Шифра. Той переносить його у розум Стена, свідками чого стають Мейбл із Сусом. Діппер за допомогою закляття зі щоденника № 3 також переноситься з Мейбл та Сусом в голову дядька, щоб випередити Ґідеона.

Діпперу наснився кошмар, де Ґідеон таки відібрав «Хижку Чудес», а Пайнси тепер живуть в бабусі Суса. Прокинувшись, він розуміє, що це реальність. Ґідеон починає облаштування «Ґідеон-Ленду», паралельно шукаючи перший щоденник. Стен відправляє близнюків до батьків, але поки не приїхав автобус, вони беруться повернути «Хижку Чудес». Хоч план провалюється, Ґідеон не може дозволити їм покинути містечко, оскільки дізнався, що Діппер володіє останнім щоденником.

На честь перемоги над Ґідеоном Стен влаштовує святкування в «Хижці Чудес». На прохання небожа Стен повертає взятий в нього щоденник, який попередньо скопіював, щоб активувати портал, схований під «Хижкою Чудес». Скоро прибувають урядові агенти й залишають Діпперу свою візитку на випадок дивних подій. Коли починається вечірка, Діппер викликав агентів аби розповісти їм про щоденник. На підтвердження його важливості хлопчик читає навмання закляття, що викликає зомбі. Вони псують вечірку, але у щоденнику під лампою Діппер бачить приховані слова. В них криється спосіб знищити зомбі.

Діппер пробує запросити Венді на побачення, але наважується лише запропонувати разом пошукати з нею таємниці. З Мейбл і Сусом, а потім і Венді, Діппер знаходить бункер у лісі, куди вони спускаються. З куртки Діппера випадає записка із освідченням в коханні, яку піднімає сестра та задумує поближче познайомити Діппера й Венді, замкнувши їх разом. В цей час у бункері прокидається чудовисько-перевертень, яке Діпперу здається схожим на автора щоденників.

Стен і Діппер відвозять Мейбл на поле для мінігольфу, щоб розвеселити її, засмучену успіхами Пасифіки. Там же опиняється й Пасифіка і знову перевершує Мейбл, цього разу грою в гольф. Мейбл назначає суперниці нове змагання. В ході тренування до нього дівчинка відкриває існування маленьких істот, які можуть спрямовувати м'ячі в потрібні лунки.

Мейбл залицяється до Гейба, котрий ставить лялькові вистави. Щоб добитися його прихильності, вона збирається показати власну виставу, до чого залучає брата. Паралельно Діппер намагається підібрати пароль до забраного з бункера портативного ноутбука. Несподівано з'являється Білл Шифр з пропозицією допомогти в обмін на одну з ляльок. Той після вагань погоджується, однак Білл вселяє Діппера в ляльку, а сам займає його тіло.

Сус, дізнавшись що його кузен одружується, обіцяє собі знайти дівчину. Але всі спроби завершуються невдачею і він купляє відеогру-симулятор побачень. Дівчина з гри, Гіффані, не відпускає Суса та повсюди переслідує його, вселяючись у техніку.

До «Хижки Чудес» навідався перехожий. Стен розповідає йому три історії: про відьму, що якось вкрала руки Стена, про те як Пухлик став дуже розумним, як справжній учений, і про пластилінових монстрів, з якими йому довелося стикнутися.

В пошуках автора щоденників Діппер знаходить вказівку на МакГакета. З Мейбл, Венді та Сусом він вирушає на звалище, де живе МакГакет. Але той не пам'ятає нічого до 1982 року, згадуючи лише Товариство Сліпого Ока. Разом вони пробираються в музей, де розташована штаб-квартира Товариства. Підслухавши розмову, вони дізнаються, що Товариство стирає жителям Ґравіті Фолз спогади про загадкові випадки і, ймовірно, колись стерло МакГакету. Проте спогади лишаються записаними в спеціальних колбах і Діппер береться розшукати їх МакГакетові. Коли вони знайшли МакГакетові спогади спрацювала сигналізація, тож доводиться боротися з Товариством.

Мандрівник у часі Блендін, відбуваючи в своєму часі покарання за спричинені Діппером і Мейбл парадокси^[3], кидає близнюкам виклик на гладіаторській арені. В наш час Діппер з Мейбл дізнаються, що в Суса день народження і готують йому сюрприз. Проте Сус зовсім не радіє святу. Друзі беруть його в розважальний центр, де Діппера з Мейбл Блендін забирає на арену, в нагороду за яку можна здобути «часове бажання». Близнюки знову крадуть машину часу і, відправившись в минуле, дізнаються причину суму Суса — до нього ніколи не приїжджає батько. Тоді вони вирішують вибороти «часове бажання» на арені й допомогти другу.

Роббі сумує за Венді, але друзі лише насміхаються з нього. Тільки Мейбл береться допомогти йому, влаштовуючи побачення з Тембрі. Зустрівши справжнього Купідона, вона викрадає його любовне зілля аби Тембрі точно закохалася в Роббі. Вони дійсно стають парою, та компанія друзів без них розпадається. Мейбл з братом намагаються повернути все як було.

До «Хижки Чудес» несподівано приходить Пасифіка з проханням про допомогу. В її родовому маєтку готується бал, але в цей час настала пора здійснення давнього прокляття і починає бешкетувати привид. Діппер згоджується розібратися з привидом і дізнається за що Нортвестів було проклято.

Стен зібрав все необхідне для активації порталу під «Хижкою Чудес» і до його ввімкнення лишаються лічені години. Це помічають урядові агенти й арештовують Стена. Намагаючись довести невинність дядька, Діппер з Мейбл відкривають, що той лише видає себе за Стенфорда Пайнса. В цей час Стен шукає спосіб втекти із в'язниці, а в Ґравіті Фолз періодично зникає сила тяжіння.

Повернений з допомогою порталу брат Стена, що зник 30 років тому, розповідає про свою і Стена молодість. Діппер, Мейбл та Сус дізнаються нащо був потрібний портал і як справжній Стен (Діппер називає його дядько Форд) щез. Тим часом урядові агенти пробираються всередину «Хижки Чудес».

Діппер шукає охочих зіграти з ним у настільну гру «Темниці, темниці і знову темниці», але всі відмовляються. Проте виявляється, що Форд також полюбляє цю гру і показує гральні кубики, добутий ним під час подорожей іншими світами за минулі роки. Коли через Стена кубик випадає із коробки, з нього виникає чаклун, котрий викрадає Діппера і Форда. Він ставить умову — Стен і Мейбл повинні обіграти його в «Темниці, темниці і знову темниці», інакше чаклун з'їсть бранців.

Мер Ґравіті Фолз помер і дядько Стен вирішує висунути свою кандидатуру на пост нового. Йому протистоїть батько Ґідеона, а сам Стен не вирізняється красномовством. Діппер отримує від Форда краватку з мікросхемами, за допомогою якої вони з Мейбл можуть говорити через дядька. Стен швидко здобуває популярність, та Ґідеон, який досі сидить у в'язниці, магічним чином вселяється в батька аби просунути його в мери Ґравіті Фолз.

Форд розповідає Діпперу з Мейбл про загрозу з боку Білла. Захиститися від його впливу на розум можна за допомогою волосся єдинорога, що живе на галявині в лісі та допомагає тільки найдобрішим людям. Мейбл з подругами вирушає до лісу і знаходить єдинорога. Однак єдиноріг не збирається ділитися волоссям, бо вважає Мейбл недостатньо доброю. Тим часом Діппер пробує інший спосіб — шифрує свій розум машиною Форда. Він дізнається як колись Білл обманув Форда та змусив його побудувати портал у свій світ.

Дядько Стен вирішив помститися всім конкурентам, які шкодять його бізнесу. Взявши в подорож Орегоном Діппера, Суса, Мейбл і її подруг Ґренду та Кенді він вирушає псувати принади для туристів. Діппер не може забути Венді, тож вирішує за час подорожі познайомитися з якось дівчиною. Він бере номери кількох, та несподівано Кенді проявляє до Діппера інтерес. Врешті решт Стен зупиняється в музеї мумій, де висить дивне оголошення: «Нові мумії щодня»…

Близиться останній день літа, Мейбл планує святкування її та Діппера 13-го дня народження, який припадає саме на той день, однак з різних причин ніхто не може прийти. Тим часом Форд бере Діппера за місто, щоб знайти спосіб закрити розрив між вимірами, який може привести інших істот зі світу Білла. Вони дізнаються, що біля Ґравіті Фолз лежить розбитий корабель іншопланетян і випадково активовують систему безпеки.

Скориставшись почуттями Мейбл, Білл досяг бажаного — відкрив прохід у свій світ та почав Дивногеддон — перетворення нашого світу на подобу власного. Всі спроби протидіяти Біллу й іншим демонам зазнають невдачі і навіть Форд програє битву з ними. Діппер втрачає довірені йому щоденники, але не здається і йде шукати друзів та сестру, яку Білл захопив для своїх планів. Тим часом Ґідеон тікає з в'язниці і також вирушає на пошуки Мейбл, очоливши банду.

Білл відправляє своїх демонів поширити хаос по всьому світу, але з подивом виявляє, що Ґравіті Фолз оточене непробивним бар'єром, за межами якого світ лишається в нормі. Тим часом Діппер, Венді й Сус проходять всредину сфери, де схована Мейбл, і виявляють яскравий світ її фантазій. Венді з Сусом піддаються спокусі отримати все, чого захочуть, і тільки Діппер пам'ятає про свій обов'язок. Його викликають на суд, де хлопчик повинен довести, що реальність краща за фантазію.

Всі вцілілі персонажі збираються в «Хижці Чудес», де розробляють план як дістатися до Білла та викраденого ним Форда. Білл спокушає Форда обіцянками створити світ, де можливо все, якщо той впустить його у свій розум і відкриє секрет як зняти бар'єр з Ґравіті Фолз. Завдяки спільній праці герої дістаються до демона, де дізнаються своє велике призначення, яке однак опиняється під загрозою через заздрість Стена до брата. Тільки коли визначений давнім пророцтвом план провалюється, брати миряться. Стен і Форд перевдягаються один в одного, щоб дати можливість Біллу зайти у розум перевдягненного у Форда Стена. Після цього перевдягенний у Стена Форд стирає пам'ять брату, щоб знищити Білла. Згодом до Стена повертається пам'ять завдяки альбому Мейбл, у якому є всі спогади про літо. Мейбл і Діперру вже час повертатися додому, бо літо завершується. В автобусі Діппер відкриває конверт, у якому написано «Побачимось наступного літа».

Діппер і Мейбл мають бути в повній бойовій готовності, щоб протистояти містичній істоті, коли вона вривається в «Хижку Чудес» і краде їхні цукерки з Літовіна.

Діппер складає план для того, щоб дізнатися таємницю про тату Стена.

Діппер і Сус знаходять поштову скриньку посеред лісу і намагаються дізнатися, хто (чи що) ж забирає листи з неї.

Діппер помічає, що звичайний на перший погляд житель Ґравіті Фолз завжди повернений до всіх лівим боком. Діппер вирішує з'ясувати в чому справа.

Діппер і Мейбл знаходять величезний зуб на березі моря, і відправляються на човні вглиб озера, щоб дізнатися, звідки він узявся.

Почувши місцеву лісорубську легенду, Діппер починає пошуки загадкової істоти, про яку всі чули, але ніколи не бачили.

Мейбл ділиться своїм досвідом побачень і проводить тести з побачень з трьома холостяками Ґравіті Фолз — Дядьком Стеном, Діппером і Сусом.

Мейбл розповідає «справжню» історію наліпок, розказує про їхні різні види та використання.

Мейбл розкриває світу свої секрети моди, включаючи так зване ПЕРЕТВОРЕННЯ!

Мейбл проводить опитування про улюблені кольори і піднімає тривогу, коли дізнається, що дядько Стен ніколи не бачив веселки.

Мейбл вважає, що її дар до мистецтва піднявся до найвищого рівня і призвів до відкриття власного виду мистецтва — «Котикатури».

Сус ремонтує гольф-мобіль, щоб Діппер і Венді могли здійснити трюк.

Сус ремонтує зозулиний годинник і надає йому ультракрутого вигляду.

Мейбл дивиться рекламу «Хижки Чудес», програму Суса та як Ґідеон живе у в'язниці.

Дядько Стен дивиться програму «Що ви таке коїте?» та серіали «Підлітки» і «Качтектив»

Мейбл згадує, як Пайнси та Сус склали план, щоб пробратися у кінотеатр.

Мейбл згадує, як вона з сім'єю і Сусом відвідали зоопарк.