As férias de verão de Dipper e Mabel em Gravity Falls estão cada vez mais estranhas. Além de trabalharem na Cabana do Mistério do tio Stan com o Soos e a Wendy, os gémeos fazem novos amigos - incluindo uma figura histórica ressuscitada - e experienciam tudo, desde clonagem a um regresso ao passado. Juntem-se a Dipper e Mabel enquanto se embrenham ainda mais no mundo misterioso de Gravity Falls.