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.
Leonard, Sheldon et Howard veulent déposer une demande de brevet, mais réalisent que l'Université détiendra 75% des revenus générés par leur invention. Ils s'arrachent les cheveux en rédigeant un contrat pour se partager les 25% restants. De son côté, Raj doit choisir entre Emily et Claire, lorsque les deux jeunes femmes le contactent en même temps...