Die Serie erzählt ironisch und mit vielen Slapstick-Elementen die Geschichte des 12-jährigen Katers Gumball Watterson, der mit seiner Familie in der Kleinstadt Elmore lebt. Gumball hat neben einem ausgeprägten Sinn für Dramatik nichts als Flausen im Kopf. Sein Optimismus ist ungetrübt, auch wenn seine gut gemeinten Aktionen meist im Chaos enden. Vater Richard, ein überdimensionaler pinker Hase, ist mit seinen Aufgaben als Hausmann und Vater restlos überfordert. Mutter und Familienoberhaupt Nicole, eine blaue Katze, bestreitet mit ihrer Arbeit in der Regenbogenfabrik den Familienunterhalt. Tochter Anais, ein vierjähriges pinkes Häschen, ist das cleverste Familienmitglied und vermag meist die Katastrophen abzuwenden, die ihr chaotischer Bruder Gumball verursacht. Der zehnjährige Goldfisch Darwin ist Gumballs bester Freund und das ehemalige Haustier der Familie. Seit ihm Beine gewachsen sind, geht er mit Gumball in die Schule und wird von allen wie das dritte Kind behandelt.