Esta comedia animada cuenta la historia de Dipper y Mabel, dos chicos de la ciudad que fueron enviados a pasar el verano con su viejo tío Stan, en Gravity Falls, Oregón. Resulta que el lugar no es sólo un paraíso, ya que es extraño y misterioso– es el hogar de duendes y otras criaturas desconocidas. Existen portales del tiempo, entre otros fenómenos inimaginables.4
Personajes:
Dipper Pines, tiene 12 años y es el gemelo de Mabel. Es inteligente, curioso y trabaja en «La Cabaña del Misterio» junto con su hermana, Wendy y con Soos. Al igual que Mabel, Dipper es obligado a pasar el verano con su tío abuelo Stan. Un día mientras ponía señales para promocionar la cabaña de su tío, se encontró con «3» un libro con advertencias y misterios sin resolver sobre Gravity Falls, y ahora está dispuesto a descubrir qué secretos oculta ese extraño pueblo. Él es considerado inteligente para su edad y no puede esperar a crecer y convertirse en un hombre. Su negativa a quedarse quieto cuando hay rompecabezas que hay que resolver lo deja inquieto en situaciones cotidianas. Como alguien que se presenta como meta orientada y basada en los detalles, a veces a través de situaciones y piensa obsesivamente hace listas. Se puso de manifiesto en uno de los episodios que Dipper está enamorado de Wendy, sino que también se revela que le gusta música pop. Él consiguió su apodo de una marca de nacimiento en la frente que tiene la forma de la Osa Mayor. Su nombre real es desconocido en este momento, pero secretamente desea tener el nombre «Tyrone».El es diestro
Mabel Pines, tiene 12 años y es la gemela de Dipper. Siempre ve el lado positivo de las cosas y al igual que su hermano fue forzada a pasar el verano con su tío y a trabajar en su cabaña. Mabel hará todo lo posible para tener un «épico romance de verano» aunque eso signifique coquetear con cada chico que ve. Es la única además de Dipper que sabe sobre «3». Ella trata de verse «adorable» todo el tiempo. Se la puede ver con un suéter diferente en cada capítulo. A pesar de lo que ella ve como la oscuridad en Gravity Falls, Mabel se mantiene optimista. En una ocasión fue a una cita con Lil Gideón. Se puso manifiesta en los «Cazadores de cabezas» que Mabel tiene una manía de hacer arte y artesanía, y es realmente muy buena en eso. En el episodio «Tesoro Irracionable» que se realiza con un funcionario congresista, que es el presidente 8 1/2 de EE.UU.Ella adquiere una mascota, un cerdo, en el episodio «Cerdo que viaja por el tiempo» y lo llama Pato.Ella es zurda.
Stanford Pines, es el tío abuelo de Dipper y Mabel y dueño de «La Cabaña del Misterio», que técnicamente es su casa. Es un viejo tacaño que hace lo posible por estafar a todos los clientes que pueda. Nunca le cree a Dipper o a Mabel cuando le comentan sobre las cosas extrañas que pasan en el pueblo, a pesar de que él esté involucrado en todo eso. Siempre se preocupa por sus sobrinos y los quiere inmensamente a pesar de no demostrarlo la mayoría de las veces. Tiene una escalera oculta a un lugar desconocido escondido detrás de la máquina expendedora.
Wendy, tiene 15 años de edad y trabaja en «La Cabaña del Misterio», es la mayor de 2 hermanos. Nunca parece importarle mucho su trabajo ya que la mayoría de las veces se la pasa desobedeciendo las órdenes de Stan y leyendo revistas, pero disfruta mucho estar, divertirse y jugar con los dos nuevos huéspedes de ahí: Dipper y Mabel. Se reveló que Wendy ha tenido muchos novios en el pasado. Ella ha tenido tantos que hay un ex-novio de ella no puede recordar si ella incluso rompió con el o no. Wendy es la hija mayor de su familia, y su padre es Varonil Dan, el leñador de Gravity Falls. Ella es sociable, con muchos amigos que están alrededor de su edad. Su novio es Robbie, quien Dipper desprecia por su búsqueda de Wendy. Casi siempre se pone de pie para Dipper delante de Robbie.
Soos, un empleado de «La Cabaña del Misterio» que ha trabajado ahí desde hace tiempo. Es una de las pocas personas que creen que algo raro está pasando en Gravity Falls ya que cree que el cartero es un hombre lobo. Siempre que tiene alguna aventura con los gemelos la hace divertida. Eso, claro, sin dejar que algo les pase. Parece tener una gran variedad de talentos, específicamente DJ, y goza de unión con Dipper, haciendo «cosas de chicos» como calentar los perros calientes en un horno de microondas hasta que explotan. Él dice que «dude» después de casi cada frase.