Temporada 1

Episodio Piloto: Los gemelos, Dipper y Mabel, visitan a su excéntrico tío abuelo Stan para pasar el verano en Gravity Falls, Oregón, donde funciona el museo más extraño del mundo. En el primer episodio, los gemelos llegan a Gravity Falls y pronto descubren que algo andaba mal en el remoto Pueblo.

Cuando Dipper y Mabel Pines llegan para pasar sus vacaciones de verano en el remoto pueblo de Gravity Falls, Oregón, el nuevo novio de Mabel, sospechosamente extraño, hace que los gemelos se enfrenten a los extraños e inquietantes secretos del pueblo.

Cuando Dipper y Mabel oyen rumores de que un monstruo lacustre vive en el fondo del lago local, le piden a Soos que los lleve en una expedición en bote para demostrar que realmente existe.

Cuando alguien manipula la estatua de cera de tamaño natural de Mabel, ella y Dipper se disponen a encontrar al culpable. Mientras tanto, el tío Stan lamenta la pérdida de su doble de cera.

Dipper y Mabel descubren que su nuevo vecino, Gideon, aparentemente angelical, resulta ser el vidente más querido del pueblo. Pero cuando Gideon convence a Mabel para que salga con él, ella pronto descubre que su encanto puede desvanecerse demasiado rápido

Cuando Dipper intenta impresionar a Wendy mintiendo ser mayor de lo que es, lo invitan a unirse a un grupo de adolescentes en una excursión que los lleva a una vieja tienda de conveniencia abandonada que podría estar embrujada. Mabel los acompaña, pero se distrae al ver una línea de caramelos descontinuada que la embarca en una aventura personal e inesperada.

Cuando Dipper decide que necesita aprender a "ser un hombre", se adentra en el bosque en busca de la hombría... y se topa con el peligro, pruebas de valentía y un oso gigante que habla. Mientras tanto, Mabel intenta enseñarle a Stan cómo ser atractivo para las mujeres.

Dipper, Mabel y Soos encuentran una rara impresora y descubren que esta puede hacer clones.

Mabel quiere mostrarle a Pacifica que ella no es torpe (simple en el episodio de España), resolviendo un gran misterio junto a Dipper, acerca del fundador de Gravity Falls.

Dipper golpea con una bola a Wendy en el ojo, provocando que comience a salir con Robbie. Para solucionarlo, viaja en el tiempo para intentar arreglar lo que provocó, sin saber que eso causaría problemas en la línea del tiempo, mayormente por robarle la máquina del tiempo que usa para viajar por el espacio a un viajero del futuro.

Dipper se sorprende al ver que su personaje favorito de videojuegos cobra vida y le pide que lo defienda en una pelea con Robbie. Pero cuando las cosas van demasiado lejos Dipper luego se da cuenta que tiene que salvar a Robbie. Mientras tanto Mabel intenta acabar con el miedo de Stan a las alturas.

Dipper descubre que es mas pequeño que su hermana entonces busca una solución en el Diario 3, para acabar con ese problema va al Bosque de Gravity Falls y encuentra un cristal que puede alterar el tamaño de las cosas pero lamentablemente llega a malas manos.

Dipper y Mabel junto a Grenda, Candy y Soos tienen que recolectar 500 dulces para evitar que el bromista del Súper Halloween se los coma.

Mabel apuesta que puede ganar más dinero siendo amable y sin estafar a las personas que Stan, mientras él se va de vacaciones.

Al quedar atrapados en el Pozo sin Fondo, deciden contar historias por el resto de su vida o al menos hasta que regresen.

Dipper consigue un puesto de salvavidas en la piscina para estar junto a Wendy. Mabel Intenta conseguir su primer beso con un chico llamado Marmando, mientras Stan tiene una pequeña pelea con Gideon por un puesto en la piscina.

Dipper y Mabel compiten para conseguir otro cuarto, y cambian de cuerpo.

Cuando Mabel descubre que su grupo de chicos favoritos es en realidad un grupo de clones encarcelados, los libera, pero luego decide quedárselos para ella. Mientras tanto, Dipper está convencido de que Robbie planea lavarle el cerebro a Wendy con un mensaje secreto escondido en una de sus canciones.

Cuando una bestia prehistórica secuestra a Pato, el querido cerdito de Mabel, la familia Pines debe viajar a una tierra atrapada en el tiempo para rescatarlo.

Dipper, Mabel y Soos deben viajar a través de la mente del tío Stan para derrotar a un astuto demonio de los sueños llamado Bill Clave, invocado por el pequeño Gideon.

Después de que Gideon Alegría le robara la Cabaña del Misterio a Stan, todo en Gravity Falls parece volverse aún más extraño. Dipper, Mabel y el tío Stan se ven obligados a mudarse con Soos y su abuela, mientras que el pueblo sigue fascinado con el encanto de Gideon. Mientras tanto, el tío Stan no está seguro de poder cuidar de los gemelos y considera enviarlos de vuelta a casa. Con su verano en Gravity Falls a punto de terminar, Mabel y Dipper deciden enfrentarse a Gideon y recuperar su hogar.