Leonard et Sheldon sont des vrais nerds! Ils ont un doctorat en physique, mais leur vie sociale et amoureuse est plutôt un échec. Tout ça va changer avec l'arrivée de Penny, une nouvelle voisine. Blonde et jolie, cette serveuse et aspirante actrice tombe dans l'oeil de Leonard, qui espère découvrir avec elle de nouvelles possibilités... physiques! Sheldon, lui, préfère encore passer ses soirées en compagnie de ses amis, Wolowitz et Koothrappali, à jouer des jeux de geeks et à écouter Star Wars.
Tout le groupe doit gérer les conséquences de la nuit que Raj et Penny ont passée ensemble. Penny, dont la carrière d'actrice ne décolle pas, pense retourner s'installer dans le Nebraska. Elle demande conseil à Amy sur la marche à suivre. De son côté, Sheldon prend en charge l'équipe de paintball...