《怪诞小镇第一季》围绕双胞胎迪普和梅宝展开。暑假里，他们被送到怪诞小镇 Gravity Falls 与叔公斯坦生活。迪普意外得到一本神秘日记，上面记录着小镇各种超自然现象和神秘生物。他和梅宝开始探寻小镇秘密，遭遇了各种奇异事件。比如他们遇到会说话的松树怪，还进入了神秘的梦境世界，在那里与梦境恶魔比尔斗智斗勇。叔公斯坦经营着神秘小屋，里面展示着各种怪异展品。随着调查深入，迪普和梅宝发现小镇隐藏着巨大阴谋，神秘日记的背后似乎牵扯到更强大的力量。他们凭借勇气和智慧，一次次化解危机，也在这个过程中加深了彼此的感情，同时逐渐揭开小镇怪诞现象的真相。