Alors que le caractère obsessionnel de Sheldon prend des proportions de plus en plus inquiétantes, Penny, qui a rompu avec Leonard au début de cette deuxième saison, ne s'en rapproche pas moins de la bande. Elle-même devient accro aux jeux vidéo, et même à la science. L'arrivée d'un nouveau physicien sexy n'y est malheureusement pas pour rien. Le désert amoureux des quatre garçons se mue en rivalité scientifique exacerbée. Un projet commun finira par les réunir, mais pourrait les séparer de Penny dans le dernier épisode. Une deuxième saison qui a franchi la barre des dix millions de téléspectateurs aux Etats-Unis. Leonard et Penny ont rompu. Une ancienne amie de Leonard, Leslie Winkle, en profite pour suggérer à Léonard de donner une seconde chance à leur relation interrompue. Leonard prie Sheldon de prendre l'air, afin de lui laisser la libre disposition de leur appartement. Sheldon, qui déteste Leslie, n'a de cesse de contrarier leur tête à tête. De guerre lasse, Sheldon demande conseil à Penny sur la meilleure façon de provoquer une rupture entre Leslie et Leonard. Il va jusqu'à suggérer à Penny de renouer avec son colocataire...