Главные герои сериала – симпатичные близняшки мальчик Диппер и девочка Мэйбл Пайнс. Наступили летние каникулы, и дети отправляются к своему дяде Стэну в маленький провинциальный городок Гравити Фолз. Дядя малышей – личность весьма странная. Он хитёр и корыстен, главная цель жизни – заработать как можно больше денег. Довольно большую прибыль Стэну приносит Хижина Чудес – своеобразная ловушка для наивных туристов. Дядюшка быстро привлекает к работе и племянников, чтоб не сидели без дела, но тем мало интересны махинации родственника. Гораздо больше Диппера и Мэйбл привлекают загадки самого Гравити Фолз. Все становится интересным вдвойне, когда Диппер находит необычный дневник, из которого близнецы узнают об удивительных тайнах маленького города. Опасные приключения сближают брата и сестру, и они понимают, что без друг друга им этим летом не обойтись.