Après une nuit de noces à Legoland, la lune de miel d’Amy et de Sheldon se poursuit à New-York sur les traces de Nikola Tesla, avec au programme, la pièce en deux parties d’Harry Potter et des ébats amoureux planifiés et codifiés.

Sheldon et Amy ne comprennent pas l’utilité du cadeau de mariage qu’ils ont reçu de Leonard et Penny. Howard et Raj constatent que Stuart flirte avec sa nouvelle employée. Et Raj souffrant de son célibat demande à son père de lui arranger un mariage.

La vie des Wolowitz se complique lorsque Stuart ramène sa nouvelle petite amie à la maison. Penny et Leonard parlent de fonder une famille.

Penny et Bernadette décident de faire la connaissance d’Anu, à l’insu de Rajesh et lui font des confidences gênantes. Howard, Léonard et Rajesh tentent de comprendre pourquoi Sheldon s’est embrouillé avec son meilleur copain d’enfance, Tam.

Sheldon sabote la carrière d'Amy et reçoit la visite fantomatique d'un vieil ami. Raj a refusé l'offre d'Howard de coanimer un show au planétarium.

Quand Howard se déguise en Sheldon pour Halloween, Sheldon cherche à se venger. Penny ne se souvient pas de son premier baiser avec Leonard.

Leonard doit choisir un seul projet parmi trois pour distribuer des subventions universitaires, sous pression des candidats.

Anu propose à Raj de passer la nuit ensemble. Mais il se met tellement la pression qu’il est à nouveau sans voix devant la présence d’une femme. Sheldon décide de se rapprocher de ses beaux-parents…

Avant de publier leur article sur l’asymétrie matière, antimatière, Sheldon et Amy font appel à Leonard pour qu’il vérifie toutes les références sur lesquelles ils se sont appuyés.

Sheldon est en pleine déprime depuis que sa théorie a été réfutée. Son entourage tente de lui remonter le moral. Howard tombe par hasard sur une vidéo où il s’entraîne pour une représentation de magie. Bernadette l’encourage fortement à reprendre.

Soupçons d'infidélité, désir de cohabitation et règlement de comptes au paintball pour deux de nos couples.

Penny tombe sur Zack qui est devenu très riche après avoir vendu sa société et qui s’est marié avec une jeune femme gentille mais un peu gourde. Le couple ne peut pas avoir d’enfant…

Sheldon et Amy apprennent qu’une équipe de physiciens a confirmé leur théorie de la super-asymétrie. Le prix Nobel est alors envisageable. Mais seulement trois personnes peuvent partager ce prix. Or il faudrait écarter Amy qui n’est pas physicienne.

Sheldon est ravi d'aider Howard et Bernadette à gérer leur démarches administratives jusqu'à ce qu'il découvre qu'ils enfreignent la loi !

Le père de Penny lui suggère qu'elle est plus stricte qu'elle ne le croit sur son refus de maternité. Elle ne veut décevoir ni son père ni Leonard.

Sheldon et Amy ont été invités pour une émission de Professeur Proton et rencontrent William Shatner. La rencontre se termine mal et Sheldon veut arranger les choses.

Penny et Bernadette participent à une conférence. Penny est approchée par un concurrent. Howard garde ses enfants.

Les docteurs Pemberton et Campbell s’attribue tout le mérite du concept de la super-asymétrie et obtiennent la sympathie du public. Amy et Sheldon essaient de rallier le soutien des autres lauréats du prix Nobel…

Le président Siebert n’a pas apprécié la crise de colère qu’Amy a faite devant les prix Nobel. Il décide de mettre Amy et Sheldon à l’écart. Pour calmer leur frustration, Penny leur propose de faire une séance dans un caisson d’isolation sensorielle.

Leonard se rebelle contre les autres, mais Sheldon n'est pas content. Penny regrette son conseil quand Leonard veut démissionner.

Sheldon et Amy tentent d’améliorer leur relation avec les docteurs Pemberton et Campbell pour rester dans la course du prix Nobel. Mais leur collègue Barry Kripke leur apprend que Pemberton a plagié sa thèse et qu’il est en mesure de le prouver.

La mère de Leonard vient passer quelques jours chez son fils et à la grande surprise de Leonard, de Penny et même de Sheldon se montre attentionnée et intéressée par la vie et les travaux de son fils.

Amy et Sheldon remportent le Prix Nobel. Amy complexe sur son apparence. Rajesh parvient à la convaincre de s’offrir un relooking mais ces changements ne plaisent pas à Sheldon.

Le groupe d’amis s’apprête à partir pour Stockholm et prépare activement le départ. Comme à son habitude, Sheldon est obnubilé par son succès et ne s’aperçoit pas des changements de son entourage.