Pasadena, California. Quattro giovani scienziati di diversi campi – il fisico sperimentale Leonard Hofstadter, il fisico teorico Sheldon Cooper, l'astrofisico Rajesh Koothrappali e l'ingegnere aerospaziale Howard Wolowitz – lavorano insieme al California Institute of Technology. Questi fanno amicizia con Penny, una bella ragazza di provincia col sogno di diventare attrice, venuta a vivere nell'appartamento di fronte a quello condiviso da Leonard e Sheldon.
Raj e Howard vogliono capire come mai Sheldon ogni santo giorno, alle 2:45 del pomeriggio, scompaia per venti minuti in uno sgabuzzino nel sotterraneo del dipartimento di fisica alla Caltech. Leonard è invece geloso di Cole uno studente inglese che lavora ad un progetto per il college insieme a Penny: la ragazza si arrabbierà moltissimo con Leonard, e questo porterà ad una sorprendente rivelazione. Rivedremo infine Alex Jensen, che è ancora l’assistente di Sheldon e deciderà di provarci con Leonard.