C'est les vacances d'été, les jumeaux Pines, Dipper et Mabel, sont contraints d'allés passer 3 mois chez leur grand oncle Stan qui tient une boutique des mystères, remplie de bizarreries et d'arnaques, à Gravity Falls, une petite ville située dans l’Oregon. Cependant, Dipper remarque qu'il y a de plus en plus de choses étranges à Gravity Falls et trouve même un vieux journal avec inscrit à l'intérieur, tous les monstres et mystères de la ville. Tandis que Dipper observe ce mystérieux livre, sa sœur, Mabel, profite de ses vacances pour se trouver son amour d'été et qui, une fois trouvé, sera soupçonné par Dipper d'être un zombie, soupçon qui grandira petit à petit...
