«Теория Большого взрыва» — юмористический взгляд на жизнь ученых в одном из самых популярных комедийных сериалов в истории телевидения. Соседи по квартире и коллеги Шелдон и Леонард очень разные по натуре. Первый — настоящий гений, не особо социализированный, страдающий ипохондрией, достаточно самовлюбленный. У парня все расписано до мелочей, а любой сбой в устоявшихся привычках может обернуться настоящей катастрофой для всех окружающих. Второй тоже умен, но не особо уверен в себе. Леонард готов поступиться карьерными достижениями, если это будет компенсировано успехами на романтическом фронте.
Шелдон давно увлечен теоретической физикой и изучает теорию струн. Леонард — специалист в экспериментальной физике. У героев есть ряд общих увлечений. Они любят комиксы, коллекционируют многое, что с ними связано. Неравнодушны парни к научной фантастике, играм, имеют ряд других увлечений, присущих типичным гикам. Вместе с приятелями Говардом и Раджем они ежегодно посещают Comic-Con и другие подобные мероприятия, смотрят в кинотеатрах авторские версии любимых фильмов, устраивают вечера настольных и компьютерных игр, а также ставят разнообразные эксперименты.
Радж — астрофизик, прибывший из Индии. Он — метросексуал. Родители стараются найти парню хорошую индийскую жену, не забывая при этом уточнить, не гей ли их сын. Раджеш не против встречаться с кем-то на постоянной основе, но у него есть проблема: в обществе красивой девушки скромный молодой человек не может сказать ни слова.
Говард — единственный, у кого в компании нет докторской степени, о чем Шелдон время от времени напоминает приятелю. Воловиц сильно привязан к матери, хотя их отношения нельзя назвать идеальными. Еще одна отличительная черта Говарда — постоянный и почти всегда неудачный поиск партнерш для секса.
Многое меняется в жизни главных героев, когда в соседнюю квартиру въезжает красотка Пенни. Милая девушка работает официанткой, но мечтает стать успешной актрисой. Леонард влюбляется в блондинку, но ему понадобится немало времени, чтобы пригласить ее на первое свидание...