ガレージセールで手に入れコレクションの中に、映画「ロード・オブ・ザ・リング」の小道具らしき指輪を見つけた４人は、所有権を巡って議論を戦わせた末、最後まで指輪を持っていた者を所有者とする事に決めるが…

エイミーはシェルドンと噂の拡散状況を研究するため“シェルドンと寝た”という興味深いネタと“園芸を始める”という退屈なネタを同時に流す。

女性とまともに会話ができないラージは、社交不安障害の治験薬を飲み、大胆な振る舞いに歯止めが利かなくなる。一方エイミーは、プリヤからダブルデートに誘われたバーナデットを“気どり屋プリヤ追放作戦”のスパイとして送り込む。

母親にバーナデットとの婚約を報告できずにいたハワード。だが、母親とバーナデットの親睦ランチの感触もよかったことから意を決してトイレ中の母親にドア越しで報告する。

レナードの寝室で一夜を過ごしたペニーとラージは、翌朝、部屋から出てきたところを仲間たちに見られ、お互いに気まずい思いをする。そして、ペニーは仲間たちとの友情を裏切ってしまったと感じ、ひどく後悔する。一方、ペイントボールの学科別対抗戦に参加したレナードたち4人は、戦いの中で互いの気持ちをぶつけ合う。

同僚の結婚式に招待されたエイミーは、ある理由からシェルドンではなくレナードに同伴を頼む。しぶしぶ同行したレナードだったが、エイミーと予想外に楽しい時間を過ごして帰宅すると、そんなレナードを見たシェルドンがやきもちを焼いてしまう。一方、結婚後、実家で母との同居生活を希望するハワードは、婚約者バーナデットに週末のお試し同居を提案する。

シェルドンの母がアパートを訪ねてくる。彼は、母の気を引いて甘えようとするが、仲間たちからの横やりが入り、なかなか思いどおりにならない。シェルドンは、一緒に講義に行こうと母を誘うが、彼女は講義を聞くよりも観光がしたいと息子を突き放す。そんなある日、外で雨に打たれたシェルドンが風邪を引いてしまう。

エイミーは、ペニーとバーナデットが自分を誘わずウエディングドレスの店に行ったことを知り、深く傷つく。その後、連絡が取れなくなったエイミーを心配して部屋を訪ねたシェルドンは、彼女をさらに苛立たせてしまう。エイミーに申し訳なく思ったペニーたちは彼女に謝り、バーナデットは、ある申し出をしてエイミーを喜ばせる。

ペニーはレナードに、新たな２人の関係をゆっくり作っていきたいと伝える。レナードは、ペニーを尊重し、２人の関係をコンピューターのソフト開発にたとえ、テスト段階を経て、お互いの気になるところを“バグ”として伝え合い、改善していこうと提案する。一方、ラージは新しい携帯の音声認識機能と“特別な関係”になる。

シェルドンのせいで寝不足になり、苛立ち気味のレナードは、シェルドンの身勝手な要求を突っぱねる。それに対して気分を害したシェルドンは“同居協定”を持ち出し、2人の友情についても考え直すと言う。一方、宇宙へ行くことが決まったハワードは、宇宙飛行士として、何かカッコいいニックネームが欲しいと考えていた。

結婚式を控えたハワードのために、男友達だけの独身お別れパーティーが開かれる。シェルドンをはじめ、それぞれがお祝いの言葉を贈るが、ラージはハワードの性の遍歴を暴露する。その後、パーティーの動画がインターネットにアップされ、ハワードの過去の情事を知ったバーナデットは、彼に対する怒りが込み上げ、結婚を迷い始める。

NASAで宇宙ロケットに乗り込み、打ち上げを目前にしたハワードは、バーナデットとの結婚式を回想する。ハワードが宇宙に行く前に結婚式を挙げたいと言い出したバーナデットのため、レナードたちが急遽、特別な結婚式を用意し２人を祝福したのだった。仲間たちがテレビ中継で見守る中、ハワードはついに宇宙へ飛び立っていく。

晴れて宇宙飛行士として国際宇宙ステーションに滞在することになったハワード。しかし、地上と変わらず宇宙でも、母親と結婚したばかりの妻バーナデットとの板挟みで苦しむ。一方エイミーは、シェルドンと付き合って2周年記念日のディナーを楽しみにしていたのだが…

オタクたちばかりのコミックストアのパーティーに行くのを億劫に感じていたペニー。それを聞いたバーナデットは、ペニーに恋人とはお互いに歩み寄るべきだとアドバイスをする。

ウィル・ウィートンがゲストとしてシェルドンのネット番組に出演してくれることになる。しかし、ウィルの演技に監督のエイミーが理不尽なダメ出しを始め、ウィルは「ウザい女」と暴言を吐く。エイミーは怒って帰ってしまい…

新車を購入したハワードに、大学の駐車場の294番を割り当てられる。そこは車を持っていないシェルドンの駐車場だったが、使っていないため、大学が利用者をハワードに変更したのだった。シェルドンは294番のスペースにこだわるが、学長に取り合ってもらえず…

男性陣はクリスマスが近い土曜の夜に、「ダンジョンズ＆ドラゴンズ」のボードゲームをする。レナードが用意したのは、「捕らわれたサンタを救い出す」というクリスマスをテーマにした内容のものだった。クリスマスが嫌いなシェルドンは不満を口にするが…

家でレナードとシェルドンが巨大ジェンガで遊んでいると、アレックスが訪ねてくる。アレックスはレナードとの会話の流れで、レナードを食事に誘うことに。レナードは、デートに誘われて舞い上がり、シェルドン、ハワード、ラージにそのことを報告するが…

シェルドンとクリプキは偶然にも同じ題材で研究計画書の作成を進めており、大学側から共同で取り組むように言われてしまう。シェルドンはクリプキが嫌いな上、格下の相手と組むことを嫌がるが、二人はレポートを交換することに。読んでみると、クリプキのレポートの方がレベルが高く、シェルドンはひどく落ち込む。

シェルドンが、『ハリー・ポッター』を読んでいたレナードにネタバレを言ってしまったことで、口論を始める２人。不満が爆発したレナードは、ルームシェアを解消すると言い出し…

大学での仕事の一環で、レナード、シェルドン、ハワードの3人は、女子中学生に科学の面白さを伝えて学ぶ意欲をかき立てるというシェルドンのアイデアを実践しようとするが…。一方ペニー、エイミー、バーナデットの3人は、平日に仕事をサボってディズニーランドに行くことに。

オフィスで、タッパーマン教授が人知れず死亡していたことが分かる。そのことを伝えに来た同僚のクリプキは、終身在職権のポストが空いたことを不謹慎にも喜び、選考委員に取り入ろうとしていた。博士号を持つレナード、シェルドン、ラージの３人も終身在職権を狙うが…

２日後に帰ってくるレナードを楽しみにしていたペニーが買い物から戻ると、いるはずのないレナードが部屋で待っていた。一方、ハワードは母親に女性ホルモン入りのクリームを素手で塗っていたため、体重が増えて女性っぽくなっていた…

ラージの主催した「任務遂行レース」。２人１組でパズルを解きながら目的地に隠されたコインを見つけるゲームだが、互いに組んだパートナーにメンバーはガッカリ…。ところが運命のいたずらか、このミスマッチ・カップル同士が新たな化学反応を引き起こすことになり…

バーナデットとの初デート記念日が翌週に迫ったことで、ハワードは自分の作曲した曲をみんなで演奏するというサプライズを企画していた。一方ペニーは、ロマンチックさを欠く自分に対してレナードが嘆いていると知り、今度ロマンチックなことをしてあげると約束するが…

数年前の感謝祭で、ペニーは真似事だと思って気づかずに元カレのザックと結婚式を挙げていた。一方、ハワードとは馬が合わないバーナデットの父親は、フットボール好きのシェルドンを気に入ってしまう。ハワードはさらに肩身の狭い思いをすることに…

ラージはアパートが工事中のため、ハワードの自宅に１週間泊まることになった。バーナデットは最初は嫌がっていたが、理想の夫であるかのように料理をし、気も利くラージを見て、ハワードに対しての不満を抱き始める。一方、ハワードも優しくて気が利くラージに理想の妻の姿を見て、バーナデットとケンカになり…

シェルドンの双子の妹が出産することになり、故郷テキサスへ一時帰郷するシェルドン。残りの一同はシェルドンがいない間にクリスマスの準備を進めつつ、「もしシェルドンに出会っていなかったら、今頃どうなっていたか」をそれぞれ想像し…

シェルドンは大学側から有休を無理矢理取らされたことに納得がいかない。研究室へレナードと一緒に行こうとするが置いて行かれてしまい、ペニーと行動を共にすることにする。

シェルドンたち４人はサンディエゴで開かれるコミケのチケットを取ろうとする。だが誰もチケットを買えず、ネットで転売チケットを買おうとするレナード、ハワード、ラージの３人。シェルドンはルールを破ることを避け、自分でコミケを開催しようとするが…

シェルドンのハワードをバカにしたような態度が気に入らないバーナデッドから、シェルドンと仲良くするように言われたハワードは、シェルドンをＮＡＳＡに行こうと誘う。シェルドンは最初こそ警戒していたが、イタズラでないことが分かると喜んで承諾する。

一度出演を断ったホラー映画のオファーがペニーにまためぐって来て、やはり引き受けるべきかどうかを悩んでいた。一方プレステ４とＸｂｏｘ　Ｏｎｅ、どちらを買うべきか悩むシェルドンはいろいろ比較するも、悩み続けており…。その頃ラージは、オンラインで出会ったエミリーとデートすることに。

次の研究分野をどうすべきか悩むシェルドンに、ペニーは焦って決めることはないと助言する。レナードが「何でもありの木曜日」を復活させようと提案すると、シェルドンとペニーもこれに賛成。町で良さそうなレストランに入ることにするがそこで…！？

研究分野の変更を学長に却下されたシェルドンは、大学を辞めることを考え始める。そこに、ペニーと一緒に暮らしたいレナードから住居に関する話をされ、シェルドンは自分を取り巻く環境の急激な変化に戸惑う…。一方母親の看護士に逃げられてばかりのハワードたちは、思い切ってペニーを雇ってみることに…！？

シェルドンは、研究分野を大学に認めてもらう代わりに専任講師に昇格して、大学院生向けの講義を受け持つこととなる。博士号を取りたいと思っていたハワードは、その講義を受けることにするが、シェルドンはわざわざハワードが苦手な分野の講義をしようとし…

バーナデットが「カリフォルニアのセクシーな女性科学者50人」に選ばれ、雑誌に載ることに。エイミーは科学者なら、容姿ではなく実績で評価されるべきだと批判し、編集部に抗議文を送る。一方、レナードは花束を手にペニーの部屋を訪れるローヴィス医師を見かけ…

ペニー、エイミー、レナード、シェルドンは、たまにはペニーたちのしたいことを優先したいという要望に応え、デパートの衣料品店に行くことに。ペニーとエイミーが試着室に入っている間、レナードとシェルドンは、お互いに妥協しているという話題でケンカを始める。最終的にそれぞれが妥協し、レナードは週1日だけペニーと暮らせることになるが…。

テーマを暗黒物質に変更して以来、まったく研究がはかどらないシェルドンは仕事の環境を見直すことに。適度なストレスを感じることで作業効率が上がるという心理学の基本法則に則り、最適なストレス値を測り、レナードたちに常に自分をイラつかせるように頼む。そして常に電極のついた帽子を被り、ストレス値をモニタリングしながら研究にいそしむ。

レナードはある画期的なアイデアを思いつき興奮してシェルドンに話したところ、シェルドンはその夜のうちに共同名義で論文を書き上げる。その論文を物理学者が集まるサイトに載せたところ、大好評。2人が大喜びしていたところに、否定的なコメントが寄せられる。一方、ペニー、バーナデット、エイミーはペニーのアパートで、それぞれの恥ずかしい過去をさらす羽目になるが…。

たった数時間で男女が恋に落ちるという心理学の実験をシェルドンとペニーが試すことに。親密度が上がるように作られた一連の質問に、お互い正直に答えた後、4分間無言で見つめ合うと恋に落ちてしまうという。一方、残されたレナード、エイミー、ラージはエミリーの提案で、ゾンビのいる部屋からの脱出ゲームに挑むが…。

レナードがペニーの部屋に引っ越すと知ったシェルドンは、捨てられたような気持ちになりバーナデットに相談する。バーナデットはスチュアートをルームメイトにするよう勧めるが、双方にその気はない。レナードとのルームシェアをやめたシェルドンは、新たなルームメイトを募集することにする。

エクササイズに興味を持ったレナードたち。フェンシングクラブに参加しクリプキの指導を受けるが、彼の目を盗みチャンバラごっこに興じるものの、それなりに充実した時間を過ごす。しかし、エイミーがフリーになったことを知ったクリプキが、エイミーをデートに誘おうとしていることを知ったシェルドンは、クリプキに決闘を申し込み…。

ラージとハワードは、サイトにシェルドンの恋人募集の広告を出すことにする。難問を解いた優秀な女性に、賞品としてシェルドンと会うチャンスを与えるのだ。一方エイミーはデイヴとの3回目のデートに向けて、ペニーのアパートでオシャレに余念がない。バーナデットはペニーとレナードと共に、エイミーのデートをのぞきに行くことに。

ある曲が頭から離れず困っているシェルドン。曲名が思い出せないため、自分がおかしくなってしまったのではないかと心配し、未来の自分に向けたメッセージをスマホに記録し始める。一方エイミーは、再びデイヴとデートをすることにする。バーナデットは心配するが、エイミーの決意は固いのだった…。

「スター・ウォーズ」最新作の前売り券が取れて、公開日を心待ちにするレナードたち。エイミーの誕生日と公開日が重なり、シェルドンはどうすべきか悩むが、夢に出てきたプロトン教授ことアーサーの助言に従い、結局はエイミーと過ごすことに。シェルドンはペニーとバーナデットに相談し、エイミーが一番喜びそうなプレゼントに決める。

風邪を引いていたシェルドンがいつにも増して迷惑だったため、レナードたちは辟易している。元気になったと報告するシェルドンだが、みんなの反応は冷たい。たまにはシェルドン抜きで過ごしたいという話になり、レナードたちはパーティーバスを借りて週末にラスベガスへ行くことを計画する。

妻バーナデットからの報告を聞いたハワードは、うれしい反面、金銭面やその他もろもろで不安を感じる。バーナデットはペニーとエイミーにも報告する。女子3人で過ごすが、バーナデットは酒も飲めずバスタブにも入れずで楽しめない。そこに男子たちがバーでカラオケをしていると連絡が入り、女子たちは合流することに。

今年こそ誕生日を祝おうとシェルドンを説得するエイミー。そのかいあってパーティーを開けることになった。女性陣はシェルドンのリクエストを確認しつつ、準備にいそしむ。一方レナードは、シェルドンから過去の悲惨なバースデー・パーティーの思い出を聞き、バットマンを演じたアダム・ウエストを呼ぶことを思いつく。

ハワードは特許を取ろうと、シェルドン、レナードと共に弁護士事務所を訪れるが、特許収入の75パーセントが大学に入ることを知り驚く。一方ペニーたちのもとへラージがやってくる。別れた後にエミリーが送ってきたプレゼントの扱いに困って持ってきたのだ。ラージはエミリーとヨリを戻す気はないと宣言するのだが…。

研究室で案内システムの試作品を作っているレナードとハワード。そこへペニーとバーナデットが様子を見にやって来る。製作に必要なハンダがなくなりレナードとハワードは買い出しに行くが、途中で新作映画の試写会に参加しないかと呼び込まれ、誘惑に負けて参加することに。

レナードがパーティー料理を用意していると、シェルドンがやってきて、翌日に四半期に一度のルームメイト・ミーティングを行うと宣言する。欠席しようとするレナードだが、ペニーまでシェルドンの味方につき、すっかりむくれてしまう。一方ハワードは、ラージの「グチに見せかけた二股自慢話」にウンザリして、とうとうケンカになる。

ウィリアムズ大佐と会うことになったハワードは、イトコであり弁護士であるマーティーに事前にアドバイスを求めるが、シェルドンはそれが気に入らない。バーナデットは新しい研究から外されることを恐れ、妊娠したことを同僚に内緒にしていたが、なぜか職場のみんなが知っていた事が分かり激怒する。

ペニーの部屋から「旗で遊ぼう」を放送するシェルドンとエイミー。番組の後、シェルドンが「アパートの工事の状況を見に行こう」と言うが、エイミーにはぐらかされる。エイミーの態度に違和感を感じるシェルドンにレナードは、エイミーのアパートの工事が実は数週間前に終わっていることをバラしてしまい…。

地質学者のバートがマッカーサー賞を受賞した。バートへの嫉妬心を抑えることができないシェルドンは苦しみ、無謀な行動を取ってしまう。シェルドンの気分を変えようとレナードたちは色々と試みるが上手くいかない。意を決したシェルドンはバートに自分の気持ちを打ち明けに行くのだった。

新年となり、レナードとペニーの部屋ではクリスマス休暇の報告会。テキサスのシェルドンの実家へ行ったシェルドンとエイミーは、エイミーのせいで同棲してることが母親にバレてしまってケンカ、レナードとペニーはクリスマスツリーをめぐり大ゲンカしたことを明かす。一方ハワードとバーナデットは育児の苦労を語り…。

MITの研究チームが人の感情を読み取るマシンを開発した。よかれと思ってシェルドンのために試作品を借りたハワードだが、シェルドンはますます他人の感情に鈍感だという事が明確になり、かえって落ち込む。一方、付き合ってもすぐにフラれるラージは、過去に交際した女性たちを家に招き、なぜ自分がフラれてしまったのか率直な意見を聞く。だが、彼女たちのコメントはとても辛辣なものだった…。

ラージは、父親から自分の結婚をとっくに諦めていると言われて傷つく。腹を立てるが、いまだに父親に金銭的に頼っているほうがおかしいと指摘され、ついに自立することを決意する。レストランでデート中のシェルドンとエイミーはバートに遭遇。出会い系サイトで知り合った相手にすっぽかされて帰ろうとするバートを引き留め、3人で食事することに。

実家からの金銭的援助を断ったラージは、自分の経済状況をシェルドンに調べてもらう。その結果、とんでもない困窮状態にあることを知ったラージは、全てのお金の管理をシェルドンに任せることにするが…。一方、レナードは今年のコミコンに一緒に行くと言っているペニーに、来ないで欲しいと言い出せずに困り果てる。

生活費節約のため、ラージは家賃の安い所に引っ越そうと考える。レナードやハワードたちの助けも借りながら家を探すうち、結局シェルドンが前いた部屋に引っ越すことに。そんな彼になぜか苛立ちを抑えきれないシェルドン。怒りの原因を探るため、レナードの母親ビバリーに精神分析を頼むが…。

研究室を行き来しながらエイミーとのプロジェクトと空軍のプロジェクトの2つに携わるシェルドン。初めはうまく掛け持っていたが、忙しすぎて風邪を引いてしまい、気づいたらレナードとペニーの部屋で倒れていた。産休が明けるバーナデットは職場復帰の日が近づきナーバスになる。「復帰したら育児放棄してるみたいだし、仕事を辞めたら築いてきたキャリアが台無し」とハワードに悩みを打ち明ける。

客員研究員としてプリンストン大学へ行ってしまったエイミーと、スカイプで連絡を取り合うシェルドン。そんな中、大学院生時代にシェルドンを慕っていたラモーナが、研究員として大学に戻ってくる。レナードとペニーたちは、シェルドンにべったりのラモーナの本心を探ろうとする。

ついにエイミーへの愛を悟ったシェルドンは、ニュージャージー州のプリンストン大学まで行ってエイミーにプロポーズする。エイミーはイエスと答える。早速シェルドンは婚約のニュースをみんなに伝えるが、バーナデッドはどこか様子がおかしい。実はバーナデッドは2人目の子供を妊娠していた。その知らせを聞いたハワードは一人目の妊娠と同様に取り乱す。

ハワードがエイミーの研究を手伝うことになり、新しい研究に没頭する2人は連日遅くまで一緒に働く。エイミーが不在がちなことに不満なシェルドンは、彼女が毎日残業ばかりなのはハワードのせいだとしてハワードに腹を立てる。バーナデッドはそんなシェルドンの怒りを利用するいい方法を思いつく。

テスラとエジソンのライバル関係を描いたドキュメンタリー映画を見たシェルドンたち。富と名声を求めたエジソンに利用されたテスラに同情した皆はエジソンをこきおろす。そんな時シェルドンがレナードやハワードと一緒に開発した伝達システムの改良案をレナードたちに黙って空軍に持ち込んで、採用された事が判明するが、レナードとハワードはシェルドンが2人に内緒で話を進めたことに激怒する。

シェルドンはエイミーの誕生日に開拓民の食事を忠実に再現したディナーを計画する。一方ハワードも娘ハレーの誕生日にバースデー･パーティーを開くことにするが、ケンカ中のラージは誘わずレナードとシェルドンにだけ招待状を渡す。弟から届いたクリスマスの手紙を読んだレナードは自分が人生でなにも成し遂げてないのではないかと悩む。

プレゼンターをしているプラネタリウムで、一緒に写真を撮ったネルと親密になったラージ。2人は一夜を共にするが、後日ネルの夫オリバーがラージを訪ねて来る。研究に一人で没頭できる部屋が欲しいシェルドンは、ペニーとレナードの部屋を勝手に使うようになり、さらに部屋の賃貸契約を結ぶことを提案し、ペニーとレナードは渋々承諾するが…。

予定日が来ても陣痛が始まらないバーナデッドのため、ペニーやラージたちは代わる代わる家を訪れ、陣痛促進の方法を試す。シェルドンは、とてつもなく時間がかかるボードゲームをプレイしながら陣痛が来るまでの時間を潰そうと提案する。一方ハワードはバーナデットが生まれてくる子供の名前を勝手に決めようとしている事を知って憤慨する。

ペニーが仕事でビル･ゲイツに会うことになる。シェルドンはエイプリル･フールのウソだと言い信じないが、レナード、ハワード、ラージは何とかしてビル･ゲイツに会えないかと必死になる。そしてペニーの予定表からビル･ゲイツの滞在先を知ってしまったレナードは、我慢できずにハワード、ラージを連れてホテルへと向かうが‥‥。

天体観測でペニーが見たものが実は彗星だったと判明する。ラージは彗星を発見したのは自分だと言い張り、ペニーは激怒する。一方、有名な作家ニール･ゲイマンがスチュワートのコミックストアを褒めるツイートをしたことで、コミックストアに人が押し寄せる。お店が盛況になり人手が足りなくなったスチュワートは、新しいスタッフとしてデニースを雇う。

結婚式を目前にして、シェルドンは母親から兄のジョージも式に招待しないと自分も出席しないと言われてしまう。子供の頃にいじめれた嫌な思い出があり、ジョージと関わりたくないシェルドンだったが、レナードに付き添ってもらいテキサスに住むジョージに会い行くことにする。

シェルドンとエイミーの新婚旅行は、性交渉を含めすべてをスケジュール通り進めようとするシェルドンに対しエイミーが腹を立て、ニューヨークで暗礁に乗り上げてしまう。一方、ペニーとレナードは自分たちがエイミーの両親（キャシー・ベイツ＆テラー）に似ていることに気づく。

ラージのプラネタリウムのトークショーを見に来たハワード。ハワードが宇宙飛行士であることを知った館長は「ラージのショーにゲスト出演したら?」と提案。でもラージは自分よりハワードが目立ちそうで乗り気ではない。悩んだラージが、レナードとペニーに相談に行くと……？