Il protagonista della serie è Gumball, gatto blu di dodici anni, che vive con la sua famiglia, i Watterson, cuore pulsante dello show nella tranquilla e bizzarra città immaginaria di Elmore dove ci sono pochi esseri umani ed ogni oggetto può prendere vita e diventare un personaggio. La famiglia è tutto fuorché convenzionale: papà Richard è un gigantesco coniglio rosa che sfugge ogni responsabilità mamma Nicole, che porta i pantaloni in casa Watterson, è una gatta blu e lavora in una fabbrica di arcobaleni i figli sono Gumball, gatto intelligente (nonostante il più delle volte si comporta in maniera incredibilmente stupida), amante del divertimento e ottimista, Anais, dolce coniglietta di quattro anni (pungente e sfacciata, la più acuta della famiglia) e Darwin, pesce rosso a cui sono cresciute le gambe e da allora è divenuto figlio acquisito della famiglia Watterson. Il cartone racconta la strana vita della famiglia Watterson e le avventure di Gumball, che ha i soliti problemi di ogni ragazzo di dodici anni: conquistare la ragazza che ama, fuggire dai bulli della scuola, badare alla sorella più piccola, cercare di prendere buoni voti, e soprattutto non finire in punizione per poter uscire con gli amici e divertirsi. Oltre ai Watterson ci sono i Robinson, i pignoli, schizzinosi e superiori vicini di casa la sig.ra Scimmia, la perfida insegnante di Gumball, di cui è innamorato il Preside Brown e poi ci sono i bizzarri, simpatici e divertenti compagni di classe di Gumball che frequentano tutti insieme la Elmore Junior High.
