Un groupe d’orphelins infiltré dans un internat s’efforce de contrecarrer un projet machiavélique d’ampleur planétaire et se découvre par la même occasion une nouvelle famille…

Gravity Falls raconte les aventures des jumeaux Pines, Dipper le frère et Mabel sa sœur, âgés de 12 ans, dont les plans pour l'été sont anéantis lorsque leurs parents les envoient chez grand-tonton Stan à Gravity Falls.