Леонард и Шелдон — два физика-теоретика, чьи интеллектуальные способности позволяют им разгадывать сложнейшие загадки космоса. Однако их глубокие познания в науке совершенно бесполезны в обычном человеческом общении, особенно когда речь заходит о представительницах прекрасного пола. Существование обоих ученых кардинально преображается с появлением в их жизни очаровательной соседки Пенни, чье присутствие вносит неожиданные перемены в их упорядоченный мир.

Неотъемлемой частью их компании являются еще двое приятелей, каждый из которых обладает своими особенностями. Говард Воловиц имеет привычку вставлять в речь фразы из разных языков, включая русские выражения, что часто ставит окружающих в тупик. А Раджеш Кутраппали и вовсе демонстрирует удивительную реакцию на женское общество — при виде дам он буквально теряет способность говорить, что регулярно приводит к комичным ситуациям.

Эта четверка ученых представляет собой удивительное сочетание гениальности и социальной неловкости. Их повседневная жизнь наполнена как серьезными научными дискуссиями, так и курьезными бытовыми происшествиями. Появление Пенни становится для них своеобразным экспериментом по изучению неизведанной территории человеческих отношений, где научные законы оказываются бессильны.