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.
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.