Leonard et Sheldon sont à la banque du sperme pour faire des dons mais le remords pousse Sheldon à faire machine arrière... De retour à leur immeuble, ils font la connaissance de Penny, leur nouvelle voisine. D'abord intimidés par la beauté de cette dernière, ils l'invitent à partager leur déjeuner. Très vite, c'est le choc : les deux scientifiques ne connaissent rien aux relations humaines tandis que Penny est extravertie et chaleureuse. Mais, aussi étonnant que cela puisse paraître, ils s'entendent bien ! Si bien que Penny leur demande un service : récupérer sa télé resté chez son ex...

Quand Sheldon tombe malade, Leonard et les autres l'évitent comme la peste, laissant à Penny le devoir de soigner le plus mauvais patient du monde afin qu'il recouvre à nouveau à la santé

Sheldon peut rester à l'université, à condition de rejoindre le corps enseignant. Son seul élève : Howard. Le groupe vit un autre événement : Raj a une petite amie ! Ainsi, les trois garçons semblent avoir enfin trouvé l'âme soeur. Du coup, leurs recherches scientifiques s'en ressentent, leur amitié également.

Quand Léonard et Penny refusent de se parler, Sheldon pousse à l'extrême pour que le couple reste intact...

Leonard et Sheldon pourraient vous dire tout ce que vous voudriez savoir à propos de la physique quantique. Mais ils seraient bien incapables de vous expliquer quoi que ce soit sur la vie "réelle", le quotidien ou les relations humaines... Mais tout va changer avec l'arrivée de la superbe Penny, leur voisine. Ce petit bout de femme, actrice à ses heures et serveuse pour le beurre, va devenir leur professeur de vie !

Sheldon et Bernadette passent une nuit ensemble tandis que le reste de la bande vont à une fête des vins…

Sheldon décide d'aller à une projection de film, cependant pour ne pas laisser Amy toute seul il embauche Stuart pour qu'il lui tient compagnie toute la journée …

Sheldon tente de faire retrouver à Penny sa bonne humeur avec des chocolats afin qu'elle soit plus gentille envers lui. Raj et Howard décident de s'habiller façon «gothique» afin d'aller draguer dans un night club

La première nuit de Leonard et Penny ne se déroule pas réellement comme ils l'imaginaient. Sheldon et Howard sont en désaccord sur la nature d'un criquet et décident de parier les comics auxquels ils tiennent le plus.

Cherchant à etre ami avec Barry Kripke, pour avoir accès à certains laboratoires, Sheldon développe une théorie pour se faire des amis.

Raj organise un nouveau rendez-vous avec Lucy. La jeune femme tente de soigner ses problèmes d'anxiété, mais ses tentatives sont laborieuses. Leonard, Sheldon et Howard donnent des cours de sciences devant des étudiants. Pendant ce temps, les filles décident d'aller passer la journée à Disneyland plutôt que de rester coincées au bureau...

Penny est surpris d'apprendre qu'elle a des fans de sa performance dans "Serial Ape-ist" quand elle assiste à Van Nuys Comic Con avec Leonard…

Une dispute entre Leonard et Penny menace leur relation, tandis que Sheldon affronte Wil Wheaton dans une partie de bowling...

Raj et Sheldon tentent de simuler une expédition de recherche sur la matière noire. Après une dispute en rapport à l'argent, Penny et Leonard cherchent des conseils auprès de Bernadette et Wolowitz.

Leonard et Sheldon, invités à l'Université de Berkeley pour y faire une allocution, décident d'organiser un petit détour en chemin dans l'espoir de rencontrer une de leurs idoles. Raj et Amy organisent une partie de ping-pong, censée permettre de régler un différend entre Bernadette et Howard...