Сюжет жизни двух блестящих, но социально неуклюжих физиков — Леонарда Хофстедтера и Шелдона Купера, которые делят квартиру в Калифорнии. Их мир состоит из научных теорий, комиксов и видеоигр, пока в соседнюю квартиру не въезжает Пенни — жизнерадостная и амбициозная актриса. Её появление становится катализатором для перемен в жизни учёных, особенно для Леонарда, который влюбляется в неё с первого взгляда.

К их компании присоединяются инженер Говард Воловиц и астрофизик Раджеш Кутраппали, каждый со своими причудами и юмором. Вместе друзья сталкиваются с социальными трудностями, романтическими переживаниями и научными вызовами, постепенно раскрывая свои личности и становясь ближе друг к другу.