Tout le monde se prépare à participer à la seconde cérémonie de mariage de Penny et de Leonard, en présence de leur familles respectives.

Sheldon veut travailler pour l'armée mais Leonard et Howard sont réticents lors d'un rendez-vous avec le colonel Williams.

Sheldon, Leonard et Howard enchaînent les nuits blanches en travaillant sur leur projet pour l’armée de l’air. Mais c’est un rythme que Sheldon n’arrive pas à tenir.

Un dégât des eaux force Amy à quitter son appartement. Penny et Leonard proposent alors à Sheldon et Amy de s’installer dans l’appartement de Penny pendant qu’eux se retrouveront seuls en amoureux.

Amy est dépitée car Sheldon lui impose des règles strictes à la maison. Elle tombe des nues lorsque Sheldon lui propose de fréquenter d’autres personnes.

En attendant la fin des travaux dans l’appartement d’Amy, le nouveau couple Sheldon-Amy décide de recevoir pour la première fois des invités dans l’appartement de Penny qu’il partage.

Les petits secrets entre amis commencent à s’éventer. Amy ment à Sheldon en lui faisant croire que les travaux de son appartement ne sont pas terminés pour continuer à vivre avec lui.

Amy se livre à une expérience en combinant ses cellules cutanées avec celles de Sheldon pour les transformer en un réseau neuronal. Le résultat est spectaculaire ce qui pousse Sheldon à passer à la vitesse supérieure.

La jalousie de Sheldon envers son collègue géologue Bert, qui a reçu un prix prestigieux et une bourse, le pousse à se blesser.

Maintenant que Sheldon et Amy cohabitent, ils veulent redécorer l’appartement. Sheldon commence à se réapproprier tous les objets qui étaient dans son ancien logement au détriment de Leonard.

La naissance du bébé de Bernadette et d’Howard est imminente et tout le petit groupe se précipite à l’hôpital pour soutenir la future mère.

Sheldon et Amy rendent visite à la mère de Sheldon au Texas afin de lui annoncer qu’ils vivent ensemble. Mais Sheldon se sent trahi car Amy avait déjà prévenu sa mère avant leur arrivée.

Penny reproche à Leonard de ne plus faire d’efforts dans leur relation. Sheldon tente de remonter le moral de Leonard et propose son aide au couple.

Sheldon accepte de tester une machine qui décode les émotions de ses semblables à sa place, ce qui l’enchante dans un premier temps, mais lui attire les foudres de Leonard.

Sheldon veut créer un système de guidage pour l'armée, mais les garçons l'envoient au Nebraska pour conduire une locomotive.

Scandalisée, Amy réalise que Sheldon partage des détails intimes de leur relation avec plusieurs personnes.

Les billets d'entrée pour le prochain Comic-Con vont être mis en vente mais les priorités de chacun ont changé.

Rajesh déménage chez Leonard et Howard, Sheldon est jaloux et demande conseil à la mère de Léonard.

Sheldon et Amy décident de collaborer professionnellement, et établissent des règles de base pour que cela se passe au mieux. Mais ils ne semblent faire de progrès qu’en se disputant.

Sheldon décide de travailler avec Amy sur leur projet commun et de continuer ses recherches sur le projet du gyroscope avec Leonard et Howard, dans la même journée. Il partage donc son temps entre les 2 laboratoires et court d’une pièce à l’autre.

Amy et Sheldon présentent une rétrospective de leur émission « s’amuser avec des drapeaux ». Bert est très fier de présenter à ses amis Rebecca, sa petite amie.

Dans un bar, Penny recroise Zack, son ex-petit ami. Il lui propose un travail dans son entreprise, ce qui rend Leonard mal à l’aise. Sheldon a peur que son cerveau soit moins sollicité qu’avant.

Le projet de gyroscope du trio Leonard, Sheldon et Howard est à peine achevé que l’Armée récupère toutes les données et leur faire comprendre poliment qu’elle prend le relais pour l’exploiter.

Amy a chargé ses amies de surveiller Sheldon en son absence mais celui-ci flirte sans s’en rendre compte avec une ancienne stagiaire.