Gumball, le fils aîné, est un jeune chat espiègle doté d'un optimisme à toute épreuve. Du haut de ses 4 ans, sa petite sœur Anaïs est un lapin de génie. Malheureusement, personne ne l'écoute puisque ce n'est encore qu'un « bébé ». Darwin, quant à lui, est l'ancien poisson-rouge adopté par la famille depuis qu'il a des bras et des jambes. Il est le meilleur ami de Gumball et l'accompagne dans toutes ses aventures.

Avec Papa et Maman, tout ce petit monde vit dans la ville d'Elmore, un endroit un peu bizarre où des limaces poilues conduisent des voitures, des cactus arrosent leur jardin et des ballons attendent le bus scolaire avec leur copain patate.