In het nieuwe seizoen graven Dipper en Mabel dieper dan ooit om de geheime geschiedenis van dagboek #3 te leren kennen, terwijl Stan in de kelder van de raadselschuur aan een geheim project werkt dat alles zou kunnen veranderen. Engere wezens, vreemdere magie en nieuwe hilarische personages, waaronder wraakzuchtige schurken en liefdesperikelen zullen worden geïntroduceerd. Unieke puzzelstukjes met geheime decodeerbare berichten zullen aan het einde van elke aflevering worden onthuld.