Leonard與Sheldon這對性格迥異的科學家室友，與同校任職的好友Howard、Rajesh組成高智商低情商的科研團體。他們沉迷漫畫與電子游戲，面對社交尤其異性互動時總依賴科學邏輯解決問題。當金發美女Penny搬入對門后，這位夢想成為演員的咖啡店服務員意外打破四人世界的平衡。Leonard對Penny萌發愛意并展開追求，Howard與Rajesh通過建立數學模型分析約會數據提供"技術支援"。在第三集《萬有引力理論》中，Leonard通過計算約會成功率獲得信心并成功邀約，兩人正式確立戀愛關系。Sheldon則持續以"友誼規則手冊"規范與鄰居的互動，其刻板行為在后續劇集中多次引發喜劇沖突。劇中人物通過科學視角解構日常生活的設定，貫穿本季核心敘事脈絡。