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.
Après la mort d'un professeur, Leonard, Sheldon et Raj postulent pour obtenir leur titularisation au sein de l'université. Chacun va plaider sa cause auprès de la directrice du service des ressources humaines. La compétition fait rage et les filles ne tardent pas à se mettre elles aussi en rang de bataille...