Os gêmeos Dipper e Mabel ficam desapontados ao ter que passar o verão com seu tio-avô, mas a cidade onde ele vive acaba se revelando um lugar estranho e maravilhoso.
Dipper e Mabel chegam a Gravity Falls. O novo paquera de Mabel faz com que eles fiquem cara a cara com os segredos estranhos da cidade.
Dipper e Mabel ouvem boatos de que há um monstro no lago e escalam Soos para liderar uma expedição e provar que ele realmente existe.
A escultura de cera em tamanho real de Mabel é vandalizada, e ela e Dipper procuram pelo culpado. O tio-avô Stan lamenta a destruição de seu sósia de cera.
Dipper e Mabel descobrem que Gideãozinho, seu vizinho aparentemente inocente, é o médium adorado da cidade.
Ao tentar impressionar Wendy se fazendo passar por um garoto mais velho, Dipper é convidado para entrar para uma gangue de jovens em uma loja de conveniência abandonada.
Para provar sua masculinidade, Dipper se aventura na floresta para enfrentar uma temida criatura. Mabel tenta ensinar Stan a conquistar as mulheres.
Stan resolve dar uma festa para promover a Cabana do Mistério, e Dipper usa uma copiadora danificada para fazer clones de si mesmo e impressionar Wendy.
Dipper e Mabel descobrem provas de que a história do suposto fundador da cidade é uma fraude e ficam determinados em expor a farsa.
Dipper descobre que existe uma máquina que pode ajudá-lo a voltar no tempo e desfazer um erro que cometeu. Mabel fica feliz ao ganhar um porquinho de estimação.
Após ser desafiado para um jogo de videogame pelo namorado de Wendy, Dipper fica surpreso ao ver seu lutador favorito ganhar vida para protegê-lo.
Dipper se sente constrangido por Mabel ser mais alta do que ele e estar se tornando o gêmeo dominante, então ele sai em busca de uma magia que o deixe do tamanho dela.
Gravity Falls tem sua versão Halloween de verão com melancias em vez de abóboras, mas Wendy diz que a festa é apenas para crianças.
Quando Mabel questiona a administração de Stan, ele propõe um desafio: o vencedor poderá administrá-la como bem entender até final do verão.
Quando Stan, Dipper, Mabel e Soos caem em um poço sem fundo, eles decidem contar histórias para passar o tempo.
Mabel fica amiga de um tritão aprisionado no fundo da piscina pública e decide devolvê-lo à sua família no oceano.
Dipper descobre um cômodo secreto na Cabana do Mistério e diz que é seu, mas há um pequeno problema: Mabel também quer o espaço para ela.
Mabel descobre que os integrantes de sua boy band favorita são clones aprisionados. Ela os liberta, mas decide ficar com eles para si.
Quando uma fera pré-histórica rouba o adorado porquinho de Mabel, a família Pines viaja no tempo para resgatá-lo.
Dipper, Mabel e Soos precisam viajar pela mente de Stan para derrotar um demônio ardiloso evocado por Gideãozinho.
Após Gideãozinho tomar a Cabana do Mistério de Stan, tudo em Gravity Falls parece ficar mais estranho ainda.
Com a cidade reunida para uma festa, Dipper tenta mostrar seu diário a agentes do governo e acaba invocando mortos-vivos sem querer.
Na missão de encontrar o autor do diário, Dipper e a turma se aventuram em um esconderijo subterrâneo e se deparam com um perigoso experimento.
A disputa acirrada de minigolfe entre Mabel e Pacifica sai do controle quando os habitantes secretos do campo entram em cena.
Dipper toma uma medida drástica ao tentar desvendar os segredos do laptop. Mabel se apressa para compor uma ópera rock de fantoches para impressionar alguém.
Mabel tenta ajudar Soos a encontrar companhia para a festa de noivado do primo. No entanto, a namorada virtual que mais chamou atenção tem outros planos para ele.
Tivô Stan paga caro por furtar um relógio. Waddles, o porco, vira gênio do dia para a noite. Mabel enfrenta seu maior medo: um monstro de argila.
Uma nova pista sobre a origem do diário leva a turma a uma sociedade secreta com uma arma incomum. Mabel sofre com seus romances fracassados de verão.
Os gêmeos tentam animar o aniversário de Soos, mas acabam entrando em um portal para o futuro e são desafiados a participar de uma grande batalha de gladiadores.
Determinada a encontrar uma nova namorada para Robbie, Mabel entra no esconderijo de poções de um ser divino, mas seu trabalho de cupido pode dar errado.
Dipper concorda em afugentar um fantasma que está na mansão de Pacifica, mas acaba descobrindo que a família dela esconde um segredo obscuro.
Quando agentes do governo levam Tivô Stan, os gêmeos se comprometem a limpar o nome dele e fazem uma descoberta perturbadora na Cabana do Mistério.
As crianças finalmente descobrem a verdade sobre os diários, o portal e sua família quando Stan conta a dramática história de Stanford e Stanley Pines.
Um complicado jogo de tabuleiro dá a Dipper a chance de criar um vínculo com seu tio-avô Ford. No entanto, algo de outra dimensão pode mudar tudo.
Quando Stan resolve concorrer ao cargo de prefeito, Mabel e Dipper se esforçam para manter a desastrosa campanha de pé com a ajuda de um dispositivo high-tech.
Mabel esbarra em um obstáculo rumo à terra dos unicórnios. Dipper descobre novos detalhes intrigantes sobre Bill.
A turma põe o pé na estrada para pregar peças em atrações turísticas rivais, mas Dipper tenta esquecer Wendy e acaba com outro problema.
Enquanto Dipper e Tivô Ford embarcam em uma missão para encontrar uma substância alienígena, Mabel se assusta com o fato de que vai fazer 13 anos.
Quando Bill desencadeia uma grande onda de esquisitices, Dipper e Wendy precisam se virar para salvar Mabel em uma versão estranha de Gravity Falls.
Bill descobre uma falha em seu plano de dominação global. Dipper e a turma descobrem que a bolha de Mabel está cheia de tentações estranhas.
De volta à Cabana do Mistério, os gêmeos se juntam a outros sobreviventes em um plano arriscado para derrubar Bill, que tenta obrigar Ford a cooperar.
