Leonard和Sheldon是一对室友，他们共同的好友Howard 和Rajesh跟他们一样，是任职于同一所大学的天才科学家，他们都是不折不扣的Geek——智商超群，情商奇低；热爱电玩与漫画，不善与人交流，更不用说与异性相处；他们凡事用科学解决，因此引发不少笑话。美女邻居Penny的出现，让他们的生活产生了全新的变化。宅男科学家与美女侍应生的碰撞，有了奇妙的化学反应。
暗恋Penny已久的Leonard终于获得了与她约会的机会，Howard、Raj和Sheldon帮助他科学分析约会成绩。在科学家们的精确计算下，Leonard能否抱得美人归？