Сюжет, как и прежде сосредоточен вокруг близнецов Диппера и Мэйбл, переехавших на летние каникулы к несговорчивому двоюродному дяде Стэну, управляющему сувенирным магазином в небольшом городке под названием Гравити Фолз, полным загадочных аномалий. Любознательные брат и сестра сразу же берутся за разгадывание здешних тайн, что приводит к череде увлекательных приключений. На этот раз повествование происходит в формате документальной съемки, которую ведет Диппер, и состоит из коротких эпизодов, где дети изучают каждую аномалию по отдельности.