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.
Wil Wheaton réalise une interview de Sheldon au sujet d'un documentaire sur Star Trek, dans lequel ce dernier fait d'importantes révélations d'ordre privé, incluant son projet de demande en mariage. De son côté, Bernadette veut commencer à rénover la maison. La perspective de fonder une famille n'est plus loin pour le couple...