Родители отправляют Диппера и Мэйбл в штат Орегон, городок Гравити Фолз к двоюродному дедушке Стэну. Диппер находит в лесу Дневник №3, описывающий все необычные особенности городка. Тем временем Мэйбл пытается завести летний роман. Пока Диппер бродит по лесу, где и находит дневник, у Мэйбл начинается роман с подозрительным парнем, который оказывается не тем, кем кажется, причём трижды — ни парнем, ни зомби (что не совсем безуспешно, если учесть кадры с отваливающейся рукой, доказывает Диппер, и только потом понимает, как он был далёк от истины), ни обаятельным вампиром — на деле он оказывается толпой гномов, которые ищут себе новую королеву, но, получив отказ от Мэйбл, собираются в огромного великаноподобного монстра, от которого близнецам приходится скрываться на гольф-каре Хижины Чудес. Позже им удаётся победить их, использовав хитрость, актёрское мастерство, удобное место и садовый пылесос из садового инвентаря Хижины Чудес, который был использован как "гномозасасыватель" и "противогномомонстровый гномомёт". В конце этой истории они в подарок от дяди получают подарки: Диппер получает кепку с голубой ёлкой, ставшую его фишкой, а Мейбл выбирает в качестве подарка абордажный крюк, который позже тоже сыграет свою роль.
Диппер и Мейбл проводят тихое утро за сиропной гонкой (в чей рот раньше стечёт капля кленового сиропа), в которой побеждает Мейбл, когда они узнают от дяди Стэна. что сегодня день «Веселья в Компании Родных», поэтому они едут «на пикник», но выясняется, что близнецы против того, чтобы провести ещё один день за подделыванием купюр, которое точно не окажется безнаказанным. Тогда Стэн устраивает им сюрприз-поездку на Озеро Гравити Фоллз, чтобы провести с ними целый день за рыбалкой, но в его планы вмешивается местный чудак Мак’Гакет, утверждающий, что видел легендарного Живогрыза Гравити Фоллз, якобы обитающего у Острова Задавалы, но его прогоняет его же сын, которому стыдно за своего отца, а близнецы, вспомнив про объявление из газеты — 1000$ за лучшее фото монстра — решают вместо рыбалки в компании чёрствого (на самом деле любящего и пытающегося защитить их от аномалий этого города) дяди, а тут как раз появляется их друг — Зус, на своей классной лодке, и они решают отправиться на поиски чудища вместе с ним, оставив дядю-скупердяя и скептика (как им кажется), из-за чего он пристаёт к чужим детям, срывает предложение руки и сердца и пытается сбежать от полиции. Тем временем весёлая компания запасается фотоаппаратами, и находят полуразрушенный корабль, на котором тусуются бобры. Почти в тот же момент Живогрыз начинает на них охоту, в ходе которой им так и не удаётся его сфотографировать, плюс, скрываясь, они портят отдых большинству отдыхающих, и, наконец, спасаются от него в пещере за водопадом, у входа в которую монстр застревает, после чего они успешно делают несколько снимков, после чего на голову монстра падает сталактит, и он искрит и ломается. Становится ясно, что это робот, автором и пилотом которого является… Мак’Гакет! Будучи разоблачённым, он рассказывает им о том, что это его не первый робот, и что этого он построил, думая, что может быть хоть это заинтересует его сына, который не общался с ним годами, поскольку старики готовы почти на всё, лишь бы их родня уделила им немного внимания. Чувствуя угрызения совести, они возвращаются к дяде и, вместе с Зусом, весело проводят время, не заметив тряхнувшего их лодку (поэтому и выпал фотоаппарат) Настоящего Живогрыза.
Зус находит тайную комнату, уставленную восковыми фигурами. Раньше дядюшка Стэн использовал их, как экспонаты в своём заведении, но потом он перестал получать от них доход и спрятал их в этой комнате. Мэйбл создаёт восковую копию Стэна, но кто-то отрубает ей голову. Близнецы Пайнс проводят расследование.
В город приезжает 11-летний мальчик по имени Гидеон, который якобы имеет телепатические способности. Дедушка Стэн возненавидел его за то, что тот отводит у него клиентов. Когда близнецы Пайнс приходят на его представление, он влюбляется в Мэйбл и приглашает её на свидание.
Диппер и Мэйбл отправляются на вечеринку с Венди и её друзьями в заброшенный магазин. Мэйбл узнаёт, что Диппер влюблён в Венди. Внезапно в магазине появляются призраки, которые пытаются уничтожить всех подростков.
Диппер, рассерженный тем, что все считают его слабаком, отправляется в лес и встречает там мужикотавров — наполовину мужиков, наполовину минотавров; они обещают сделать его мужиком. Но в ходе тренировок мужикотавры назначают Дипперу сложное испытание — убить Мультимедведя. В это время Мэйбл хочет сделать из Стэна первоклассного джентльмена.
Дедушка Стэн устраивает в Хижине Чудес вечеринку для подростков, чтобы подзаработать. Диппер клонирует себя, чтобы суметь выполнить задание Стэна и одновременно побыть с Венди. Мэйбл веселится на вечеринке и знакомится с Кэнди-Чиу и Грэндой. Также Мэйбл узнаёт о Пасифике и соревнуется с ней в поединке за корону короля вечеринки.
В день основания Гравити Фолз Диппер и Мэйбл выясняют, что Натаниэль Нортвест, прапрадед Пасифики, не был основателем города, и они решают расследовать подробности.
Стэн организовывает ярмарку, на которую попадает путешественник во времени. Пользуясь его машиной времени, Диппер и Мэйбл пытаются прожить этот день так, как они хотели бы: исправив конфуз с Венди и выиграв на конкурсе поросёнка Пухлю, но им придётся выбрать что-то одно.
Венди уезжает на выходные с семьёй. Между Диппером и Робби, влюблёнными в неё, разворачивается конфликт. Чтобы одержать победу, Диппер оживляет персонажа из компьютерной игры, Рамбла МакСкёрмиша, и с его помощью защищается от Робби. Мэйбл пытается излечить Стэна от боязни высоты.
Диппер узнаёт, что он ровно на 1 миллиметр ниже Мэйбл. И, сердясь на друзей за то, что они над ним смеются, идёт в лес и находит там магический кристалл, умеющий менять рост. Воспользовавшись этим, он становится выше. Между Диппером и Мэйбл разворачивается война за кристалл, и в итоге он достаётся Гидеону. Он уменьшает близнецов и идёт в Хижину, чтобы наконец победить Стэна.
В Гравити Фолз наступает праздник — Летоуин. Этот праздник придумали жители города, так как они очень любят Хеллоуин и решили его отмечать два раза в году — осенью и летом. Семья Пайнсов готовится к празднику. В ходе событий появляется Летоуинский Ловкач, который повелел собрать друзьям 500 конфет за одну ночь, обещая в противном случае их съесть.
Дедушка Стэн относится к своим работникам и посетителям слишком коварно, и это задевает Мэйбл. Она заключает со Стэном пари: дядюшка на 72 часа (3 дня) отправляется в отпуск, а Мэйбл всё это время должна управлять Хижиной; побеждает тот, кто заработает больше денег.
Дедушка Стэн, Мэйбл, Диппер и Зус приходят к Бездонной Яме около Хижины Чудес и выбрасывают в неё свои ненужные вещи. В процессе они падают в яму и рассказывают истории, чтобы скоротать время.
В самый жаркий день в истории Гравити Фолз семья отправляется в городской бассейн. Диппер пытается устроиться работать помощником спасателя (спасатель — Венди). Стэн борется с Гидеоном за идеальный шезлонг. Мэйбл встречает мужчину-русалку по имени Русалдо, в которого влюбляется.
Зус находит ещё одну тайную комнату в Хижине Чудес. Диппер и Мэйбл начинают подлизываться к Стэну, чтобы получить ключ от неё. Экспериментальный ковёр в новой комнате меняет жителей Гравити Фолз телами.
Мэйбл, Кэнди-Чиу и Грэнда идут на концерт бойз-бэнда «Пару раз». Спасая клонированных участников группы от продюсера-эксплуататора, подруги ссорятся. Диппер пытается разоблачить Робби, загипнотизировавшего Венди, в чём ему помогает Стэн.
Семья Пайнсов и Зус пытаются спасти Пухлю, унесённого птеродактилем, и открывают подземный мир динозавров в лесу близ Гравити Фолз.
Гидеон, стремясь отобрать у Пайнсов хижину, нанимает Билла Шифра. Билл проникает в сознание Стэна, чтобы добыть код от сейфа, где лежат документы на недвижимость. Диппер, Мэйбл и Зус отправляются вслед, чтобы предотвратить это.
Серия является продолжением эпизода «Пленники разума». Стэн теряет Хижину, и Пайнсы решают вернуть её. Однако жители Гравити Фолз верят Гидеону.
Серия является прямым продолжением «Восход Гидеона». Пайнсы устраивают вечеринку в честь победы над малышом Гидеоном. Хижину навещают агенты ФБР, обнаружившие странный сигнал, исходящий из Хижины Стэна. Диппер, одержимый желанием работать вместе с ФБР, вызывает армию зомби, чтобы впечатлить сотрудников ФБР, но дело выходит из-под контроля, и жизнь Пайнсов оказывается под угрозой. Исследуя суть вопроса, Диппер открыл существование ещё больших тайн, замаскированные под написанием невидимыми чернилами.
Диппер, Мэйбл, Венди и Зус отправляются в бункер Автора Дневников, чтобы наконец найти этого загадочного человека. Вместо него обнаруживают монстра, способного менять свой голос и облик, и друзья должны его обезвредить, но во время этой операции Диппер пробалтывается о своей любви к Венди.
Мэйбл и Пасифика устраивают ночной турнир по мини-гольфу. Мэйбл и Диппер обнаруживают на поле крохотных обитателей, называющих себя лилигольферами и враждующих между собой, чем близнецы и пользуются, чтобы одержать победу над соперницей.
Мэйбл встречает очередного парня своей мечты — кукловода Гейба, помешанного на куклах. Мэйбл, чтобы понравиться Гейбу, устраивает представление в кукольном театре. Диппер же пытается взломать ноутбук Автора. Свою помощь в этом деле предлагает Билл Шифр.
Зус ищет девушку, в чём ему помогают Диппер и Мэйбл. Он тренируется приглашать девушек на свидания в компьютерной игре, но вскоре персонаж этой игры, Гиффани, влюбляется в Зуса. Чтобы уберечь Диппера, Мэйбл и новую девушку Мэлоди, Зус должен найти способ уничтожить Гиффани вместе с игрой.
Стэн рассказывает путнику, зашедшему в «Хижину чудес» после закрытия, три истории: одна про то, как его прокляли; другая повествует о том, как Пухля стал гением; третья же рассказывает о страхе детства Мэйбл — пластилиновой анимации.
Диппер и Мэйбл подозревают, что старик МакГаккет, возможно, и есть автор Дневников. К сожалению, он ничего не помнит с 1982 года. Близнецы вместе с Зусом и Венди решают вернуть ему память и отправляются в залы потерянной памяти, находящиеся в историческом музее Гравити Фолз.
Диппер и Мэйбл узнают, что у Зуса день рождения, и решают пригласить его в аттракцион Лазертаг. Но из-за Блендина, который хочет отомстить, Диппер и Мэйбл попадают в будущее. Ради Зуса они сражаются в гладиаторских боях времени «Глобнар» против Блендина.
В поисках девушки для Робби, Мэйбл заходит слишком далеко и крадёт любовное зелье.
За день до ежегодного бала в особняке Нортвестов объявляется призрак. Пасифика, по просьбе родителей, связывается с Диппером и просит его избавиться от призрака. Но не все так просто: призрак пришёл, чтобы исполнить клятву, данную 150 лет назад, и единственный способ остановить его — открыть ворота в особняк простым жителям.
Дядушка Стэн близок к тому, чтобы открыть портал в другой мир, однако за несколько часов до этого его арестовывают за кражу имущества и сокрытия опасного устройства. Диппер и Мэйбл решают доказать невиновность дядушки.
Загнанный в угол под Хижиной Чудес дядушка Стэн наконец расскажет всю правду Дипперу и Мэйбл о своём прошлом, о своём брате Стэнфорде и о вселенском портале.
Диппер покупает настольную игру «Подземелья, подземелья и ещё больше подземелий» и играет в неё со своим дядушкой Фордом, но кубик под названием «бесконечногранник» оживляет персонажей из игры.
Когда дядушка Стэн решает баллотироваться в мэры, Дипперу и Мэйбл приходится заняться превращением своего незадачливого дядушки в настоящего кандидата.
Новая угроза ведёт Мейбл в зачарованное царство единорогов. Тем временем, Диппер узнаёт что-то неожиданное про таинственного Билла Шифра.
Дядушка Стэн берёт детей с собой в дорожное путешествие, чтобы подорвать деятельность других ловушек для туристов.
Мэйбл хочет организовать вечеринку вместе с Диппером на их 13-летие, но Форд предложил пойти вместе с ним на опасное приключение. Позже что-то идёт не так.
Действие эпизода является продолжением эпизода «Диппер и Мэйбл против будущего». Билл Шифр наконец-то попадает в наше измерение и трансформируется в самое могущественное и самое страшное существо, чтобы начать конец света. Диппер с Фордом пытаются победить его, но перед ними встаёт Гидеон.
Во второй части «Странногеддона» Дипперу, Зусу и Венди предстоит спасти Мэйбл из плена магического пузыря, и как можно скорее, пока Билл Шифр не приступил ко второй фазе Странногеддона.
Странногеддон продолжается. Билл заключил Форда в наручники и объявил, что освободит его только при условии того, что Форд впустит его в своё сознание. В это же время Стэн собрал в Хижине Чудес большинство монстров и аномалий из 1 сезона, освобождённых Биллом, и объявил себя главой самопровозглашённого государства на территории Хижины, как единственного места, на которое не действует магия Шифра.
В России серия была разделена на два эпизода — «Странногеддон: вернуть себе город» (Weirdmageddon 3: Take Back the Falls) и «Странногеддон: где-то в лесах». (Weirdmageddon 4: Somewhere in the Woods).