Главные герои — 12-летние близнецы, Диппер и Мейбл, отправляются на летние каникулы в Гравити Фолз, к своему эксцентричному деду, Стэну Пайнсу. Городок, на первый взгляд, кажется обычным провинциальным местом, но на самом деле скрывает в себе массу мистических явлений, странных существ и невероятных тайн.
Диппер — более серьёзный и рациональный мальчик, с постоянным стремлением разгадать секреты и разобраться в происходящих аномалиях. Он находит таинственную книгу, которая оказывается настоящим путеводителем по этому загадочному миру, и начинает исследовать странноватые феномены в Гравити Фолз, пытаясь раскрыть все его секреты.
Мейбл, его сестра, наоборот, — яркая, импульсивная и весёлая девочка, которая всегда находит радость в каждом моменте жизни. Она активно поддерживает брата в его расследованиях, хотя её подход к проблемам зачастую более лёгкий и не обременённый сомнениями.
Дед Стэн — харизматичный, но крайне подозрительный старик, который управляет "Магазином чудес" (или "Магазинчиком удивительных товаров"), где продаются самые необычные и странные вещи. Он хранит множество тайн и часто вовлекает близнецов в свои сомнительные аферы.
Сериал сочетает элементы мистики, комедийного приключенческого шоу и семейной драмы. Он наполнен загадками, паранормальными явлениями и персонажами, которые могут быть одновременно пугающими и смешными. Большую часть телесериала занимают разбирательства детей, но также немаловажную роль в сюжете играет развитие отношений между героями, их взросление и осознание того, что такое семья и что действительно важно в жизни.