Leonard y Sheldon son dos físicos superdotados que comparten piso. Ambos son capaces de calcular las probabilidades de existencia de vida en otros planetas, pero son incapaces de relacionarse con los demás y especialmente con las chicas. Penny, su nueva vecina, es el polo opuesto a ellos, por lo que su llegada al edificio alterará la tranquila vida sentimental de Leonard y el desorden obsesivo-compulsivo de Sheldon.