Dippers und Mabels Eltern schicken die beiden Kinder zu ihrem Großonkel (Gronkel) Stan nach Gravity Falls, Oregon, um dort die Sommerferien zu verbringen. Mabel ist zu aufgeregt von ihrem neuen Freund Norman, um zu bemerken, dass er ein Zombie sein könnte. Dipper findet ein Buch, das vor Gravity Falls’ eigenartigen Geschöpfen warnt. Die beiden Geschwister finden heraus, dass Norman zwar kein Zombie ist, aber auch kein normaler Teenager.

Gronkel Stan möchte mit Dipper und Mabel angeln gehen, die ziehen es aber vor, mit Soos auf Seemonsterjagd zu gehen. Also angelt Stan eben allein und sinnt über seine Einsamkeit nach.

Mabel und Dipper entdecken einige Wachsfiguren in Gronkel Stans Keller. Mabel modeliert eine Wachsfigur von Gronkel Stan. Als jemand eben diese Stan-Wachsfigur enthauptet, machen sich Dipper und Mabel auf die Suche nach dem Übeltäter.

Der neue Hellseher Gideon ist eine berufliche Bedrohung für Gronkel Stan. Obwohl Stan es Dipper, Mabel und Soos verboten hat, den Konkurrenten zu unterstützen, sehen sich die drei Gideons Show an. Dieser verliebt sich in Mabel und Dipper muss den ungebetenen Verehrer als das entlarven, was er ist: ein Blender und Hochstapler. Unterdessen schmiedet Stan gemeinsam mit Buddy Gleeful, Gideons Vater und Manager, Pläne, wie sie gemeinsam die Touristen ausbeuten können.

Mabel, Dipper, Wendy und Wendys Freunde entdecken einen verlassenen Mini-Markt, in dem es Gerüchten zufolge spuken soll. Währenddessen ist Gronkel Stan gezwungen, einen melodramatischen Feministenfilm zu gucken, weil keiner da ist, der ihm die Fernbedienung bringt.

Als Dipper beim „Männlichkeits-Tester“ schlecht abschneidet, leidet sein Selbstbewusstsein darunter und er wendet sich an die Mannotauren, eine Gruppe sehr männlicher Kreaturen, die in einer Höhle leben. Unterdessen verpasst Mabel Gronkel Stan ein Umstyling, damit dieser die Kellnerin Lazy Susan beeindrucken kann.

Während Dipper und Mabel Flyer für Gronkel Stan Party machen, stellen sie fest, dass der alte Kopierer auch Menschen vervielfältigen kann. Dipper möchte auf der Party Wendy zum Tanz auffordern und erstellt einen komplizierten Plan, um sie zu beeindrucken. Er fertigt viele Klone bzw. Kopien von sich an, die ihm bei der Umsetzung des Plans helfen sollen. Doch die vielen Dippers machen alles nur noch komplizierter. Unterdessen vertritt Mabel die unpopulären Außenseitermädchen beim Wettkampf um die Party-Krone.

Pacifica verspottet Mabel, weil diese so albern ist. Doch als Mabels Albernheit ihr und ihrem Bruder Dipper dabei hilft, die Rätsel um den Begründer von Gravity Falls zu lösen, erkennt Mabel, dass ihre Albernheit eine große Gabe ist.

Stan veranstalltet einen Jahrmarkt in Gravity Falls. Dipper versucht, Wendy zu beeindrucken, doch Robbie kommt ihm dabei in die Quere. Die technischen Gerätschaften eines Zeitreisenden verhelfen Dipper zu weiteren Chancen, Wendy für sich zu gewinnen. Mabel hilft ihm dabei, aber schon bald befinden sich die beiden in ungeahnten Turbulenzen.

In der Spielhalle stört Robbie die Zweisamkeit von Dipper und Wendy. In seiner Wut entdeckt Dipper, dass er einen Kämpfer aus einem Videospiel ins wahre Leben holen kann, der seinen Befehlen folgt. Der Videospiel-Krieger Rumble McSkirmish tritt für ihn im Kampf gegen Robbie an, übertreibt allerdings in seiner Brutalität und schießt damit weit über das erwünschte Ziel hinaus.

Dipper ist sich sicher, dass Mabel größer ist als er und allmählich zum Alpha-Zwilling wird. Deshalb sucht er nach einem magischen Mittel, das ihn zumindest gleich groß macht. Währendessen versucht Gideon aus dem Größenunterschied der Zwillinge seinen Vorteil zu ziehen.

Es ist Halloween in Gravity Falls mit Kürbislaternen und jeder Menge Süßigkeiten. Als Mabel und Dipper losziehen wollen, um ‚Süßes oder Saures‘ zu spielen, bemerkt Wendy, dass das nur was für Kinder sei. Das führt dazu, das Dipper ein Süßigkeiten-Monster beleidigt, welches daraufhin Mabel und Dipper dazu zwingt für ihn Süßigkeiten zu sammeln, oder es frisst sie auf.

Mabel beschwert sich bei Stan, dass seine unnötige Härte den Angestellten gegenüber sowohl unhöflich ist, als auch den Profit schmälert. Die beiden wetten, dass Mabel in drei Tagen während Stans Abwesenheit mehr Geld verdienen kann als er. Stan fährt in den Urlaub und wird Kandidat in einer Spielshow, in der er viel Geld gewinnen kann. Mabel praktiziert ihren neuen Führungsstil, muss jedoch bald einsehen, dass es schwer ist, freundlich zu sein und gleichzeitig Profit zu machen.

Stan, Dipper, Mabel und Soos werfen Dinge, die sie loswerden wollen, in das Loch ohne Boden. Da werden sie von einer Windböe erfasst und fallen in das Loch durch endlose Finsternis. Um die Langeweile zu vertreiben, erzählen sie sich reihum Geschichten. Dipper erzählt von seiner neuen Stimme. Soos Story handelt von einem magischen Flipper. Stan erzählt, wie er ein Football-Match gewinnt und Mabel berichtet von einem Gebiss, das seinen Träger zwingt, ausnahmslos die Wahrheit zu sagen.

Es ist unglaublich heiß in Gravity Falls, daher entschließen sich Dipper, Mabel und Stan, in das öffentliche Schwimmbad zu gehen. Dipper bekommt einen Job als Assistent des Bademeisters, um Wendy näher zu kommen. Stan versucht Gideon auszutricksen, um an die perfekte Sonnenliege zu kommen und Mabel verknallt sich in einen Meermann.

Dipper und Mabel wollen nach einem Streit jeweils ein eigenes Zimmer. Stan gibt das neue, bisher unentdeckte, mysteriöse Zimmer demjenigen, der sich besser bei ihm einschleimen kann. Doch die Geschwister müssen bald feststellen, dass das neue Zimmer einige magische Besonderheiten aufweist.

Mabel und ihre Freundinnen gehen auf ein Boy Band Konzert und finden heraus, dass die Jungs genmanipulierte Retortenwesen sind, die von einem reichen Geschäftsmann kontrolliert werden. Mabel rettet die Jungs, kann sich aber nur schwer von ihnen trennen. Dipper entdeckt, dass Robbie einen Song mit versteckten Botschaften benutzt, um Wendy zu hypnotisieren und beschließt, das zu verhindern.

Nachdem ein mysteriöses Monster das Dach von Sheriff Blubs Auto abgerissen hat, machen sich Dipper und Soos auf die Suche nach dem Ungeheuer, um es zu fotografieren. Derweil überträgt Mabel Gronkel Stan für einen Augenblick die Verantwortung für Schwabbel, doch Stan passt nicht auf und das Schwein wird von einem Pterodactylus geschnappt und verschleppt. Mabel setzt alles daran, um Schwabbel nach Hause zu holen, doch alleine kann sie es nicht schaffen!

Gideon beschwört den bösen Geist Bill Cypher herauf, der ihm helfen soll, Gronkel Stans Safe zu öffnen und so an die Besitzurkunde des Mystery Shack zu gelangen. Die Zahlenkombination zum Öffnen des Safes befindet sich nur in Stans Kopf und so macht sich Bill Cypher auf in Stans Psyche – dicht gefolgt von Dipper, Mabel und Soos. In Stans Gedankenwelt findet Dipper lang ersehnte Antworten, während Mabel und Soos mit aller Kraft versuchen zu verhindern, dass der Code in Gideons Hände fällt.

Nachdem Gideon Stan die Besitzurkunde für den Mystery Shack abgeluchst hat, plant er, die Hütte abzureißen und ‚Gideon-Land‘ zu bauen. Doch damit nicht genug, verfolgt er noch weitaus dunklere Ziele! Können Mabel und Dipper ihn aufhalten?

Nach der Niederlage des Giftzwergs Lil Gideon beschließt die Pines Familie eine superwilde Karaoke-Party in der Mystery Schack zu feiern. Leider kommen grausige Gäste, die sie gar nicht eingeladen hatten.

Dipper, Mabel, Wendy und Soos haben im Tagebuch Hinweise auf den Aufenthaltsort des Autoren gefunden. Diese führen sie zu einem verborgenen Bunker. Dort treffen sie auf ein mysteriöses Wesen, über das bereits seit längerem Geschichten in Gravity Falls kursieren.

Auf dem Gravity Falls Royal Putt Hutt Minigolfplatz fordert Mabel das reiche Mädchen Pacifia zu einem Wettstreit heraus. Während sie sich darauf vorbereiten, entdecken Mabel und Dipper, dass auf dem Minigolfplatz merkwürdige Dinge vor sich gehen. In den Löchern leben kleine Lilliputtiner, die die Bälle und somit den Ausgang aller Spiele kontrollieren. Das eröffnet Mabel die Möglichkeit, ihre Erzrivalin im Minigolf-Wettstreit zu schlagen. Der Lilliputtiner-Gruppe, die ihr dabei hilft den Sieg zu erringen, bekommt von ihr einen besonderen Aufkleber.

Mabel möchte eine Sockenpuppen-Rock-Oper aufführen, um einen ortsansässigen Puppenspieler zu beeindrucken. Doch ihre Inszenierung endet im Chaos, weil Dipper bei seiner Suche nach dem Geheimnis des Tagebuchs versehentlich eine übersinnliche Katastrophe auslöst.

Soos braucht für die Verlobungsfeier seines Cousins Reggie eine weibliche Begleitung. Mabel und Dipper wollen ihm helfen eine Freundin zu finden und das Computerspiel „Romantik-Akademie“ kommt als Übungsprogramm dafür wie gerufen.

Gronkel Stan möchte einem wortkargen Besucher unbedingt etwas verkaufen. Also erzählt er ihm die Hintergrundgeschichten zu den Objekten, die er ihm vorführt. Es sind kuriose Geschichten voller abenteuerlicher Ereignisse.

Auf der Suche nach dem Autor der geheimen Aufzeichnungen, macht Dipper eine ungeheuerliche Entdeckung. Um ihre missglückten Sommerromanzen zu vergessen, schließt sich Mabel ihm an und beide versuchen gemeinsam das Geheimnis von Gravity Falls zu lüften.

Dipper und Mabel erfahren durch Zufall, dass Soos heute, am 13. Juli, Geburtstag hat. Sie veranstalten eine Überraschungsparty für ihn, doch leider ist Soos überhaupt nicht erfreut. Sein Geburtstag ist ein traumatisches Erlebnis für ihn und jedes Jahr wird ihm aufs Neue bewusst, dass sein Vater wieder einmal nicht erscheinen wird. Also versuchen Dipper und Mabel in einem Gladiatoren-Kampf gegen Zeit-Agent Blender Blendin einen Zeitwunsch für Soos zu erstreiten, um die Vergangenheit zu verändern.

Mabel klaut einem echten Liebesgott einen Liebestrank. Damit übertreibt sie es klar mit ihrem Hang zum Verkuppeln!

Pacifica plant eine schicke Party im Northwest-Anwesen, doch ein Poltergeist hat es auf das Haus abgesehen. Aus Angst, der Geist könne ihre Party in ein Chaos verwandeln, bittet sie Dipper, ihn zu entsorgen.

Onkel Stan wird von Regierungsagenten verhaftet. Nun fragen sich Dipper und Mabel, wieviel sie wirklich über ihren Gronkel Stan wissen.

Die Truppe sitzt unter der Mystery Shack fest. Nun muss Stan endlich die Geheimnisse seiner Vergangenheit preisgeben und verraten, was es mit dem mysteriösen Portal auf sich hat.

Dipper findet unerwartet einen Freund, mit dem er seine neueste Passion teilen kann: Ein nerdiges Spiel namens ‚Dungeons, Dungeons & noch mehr Dungeons‘.

Gronkel Stan hat beschlossen, bei den Bürgermeisterwahlen als Kandidat anzutreten. Nun haben Dipper und Mabel alle Hände voll zu tun, ihren schusseligen Onkel in den perfekten Kandidaten zu verwandeln.

Mabel begibt sich auf die Suche nach dem letzten Einhorn.

Gronkel Stan begibt sich auf einen Roadtrip, um all die anderen Touristenfallen in Oregon zu sabotieren. Dipper versucht, unterwegs mit Mädchen zu flirten.

Der 13. Geburtstag der Zwillinge steht vor der Tür. Während Mabel beginnt, die Party vorzubereiten, begibt sich Dipper auf eine Mission und stößt dabei auf ein schockierendes Geheimnis.

Dipper wird von alten und neuen Bösewichten bedroht und der Weltuntergang scheint unaufhaltsam näher zu rücken. Wird er den Wettlauf mit der Zeit gewinnen?

Dipper, Soos und Wendy müssen Mabel vor einer eigenartigen neuen Welt retten. Unterdessen plant Bill mit seiner Gefolgschaft den nächsten Zug.

Mit der Zeit durchschaut Ford Bills wahre Pläne, doch die Crew der Mystery Shack schmiedet bereits einen Plan, zurückzukämpfen. Eine über alles entscheidende Konfrontation wird das Schicksal der Familie Pines entscheiden.

Während Ford Bills Pläne durchschaut, macht sich die Mystery Shack Crew bereit zum Gegenangriff. Eine finale Konfrontation wird das Schicksal der Familie Pines bestimmen.