Leonard, který se zabývá experimentální fyzikou, a geniální teoretický fyzikSheldon s IQ přes 180 spolu žijí v jednom bytě. Zajímají se o kvantovou mechaniku, teorii superstrun, sci-fi a fantasy. Jejich život se skládá z výpočtů nových vlastností elementárních částic a hraní her jako například Halo s dalšími dvěma vědci, Howardem (chlípným konstruktérem) a Rajeshem (plachým Indem) zabývajícím se astrofyzikou.
Hned v prvním díle do jejich života vtrhne Penny, přitažlivá blondýnka, která přestože neví nic o Schrödingerově kočce, ani neumí klingonsky, Leonarda zaujme především tím, že je žena. Leonardova náklonnost k ní diváky provází nejen celou první sérií a je jednou z hlavních studnic situačního humoru.