A segunda temporada de Gravity Falls foi anunciada em 29 de julho de 2013 por Eric Coleman. Ele estreou em 01 de agosto de 2014.
De acordo com Alex Hirsch, a segunda temporada terá alguns flashbackes da vida antes de Dipper e Mabel foram expulsos de Gravity Falls em ferias com Stan Pines. Também foi dito que personagens como Wendy, os adolescentes,Pacifica Nortwest e terá um pouco mais de tempo na tela e desenvolvimento na 2ª temporada. Bill Cipher e Blendin Blandin também retornara em pelo menos uma temporada 2 episódio.