Dans ce prequel de The Big Bang Theory centré sur la jeunesse de Sheldon Cooper, le jeune prodige, doué d'une intelligence sans pareil pour les sciences et les mathématiques, apprend à ses dépens que ces qualités ne sont pas d'une grande aide dans l'est du Texas où l'Eglise et le football sont rois.
La vie d'un riche célibataire est bouleversée lorsque son frère divorcé et son neveu de 10 ans débarquent dans sa propriété de Malibu. Malgré leurs différences, les deux frères décident de co-habiter pour offrir un foyer au jeune Jake.
Leonard, Sheldon, Howard et Raj sont incollables sur les sciences, les comics et les jeux vidéos. L'arrivée de la superbe voisine, Penny, va les obliger - certains plus que d'autres - à s'intéresser davantage à la vie "réelle" et aux relations humaines.