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.
Sheldon n'arrive pas à se réjouir de la découverte scientifique fracassante de Leonard, Howard et Raj. Déçu que son projet piétine, il ne peut pas s'empêcher d'être jaloux du succès de ses amis. Penny tente de l'aider à surmonter son amertume. Raj a décidé de ne plus fréquenter qu'Emily. Lors d'une soirée avec Howard et Bernadette, il fait une découverte étonnante au sujet de sa petite amie...