Летние каникулы проходят у каждого по-разному. В один из вымышленных городков штата Орегон к своему двоюродному дедушке приезжают на каникулы близнецы Пайнс. Стэн — владелец «Хижины Чудес», сувенирной лавки, где чудеса чаще всего являются подделками, а посетители — легковерными туристами. Сначала кажется, что лето будет скучным: никакой цивилизации, только белки, проходящие люди и старый родственник со странными привычками. Но однажды мальчик находит в лесу загадочную, старинную книгу.

Находка оказывается Дневником No 3. Исписанный незнакомым почерком, он наполнен описаниями аномалий, сказочных существ и тайн, которые скрывает этот маленький город. Диппер, который обожает разгадывать загадки, решает найти автора. Его сестра, полная противоположность: весёлая, оптимистичная, готовая к любым приключениям — не даёт ему скучать и помогает добраться до цели. Вместе они отправляются в путешествие по тихой лесной местности, где встречают гномов, единорогов, зомби и других существ, которые становятся реальнее, чем можно было представить.