La quinta temporada de la serie arranca después de que Penny se acueste con Raj, algo que marcará el discurrir de esta tanda de episodios. Otro de los platos fuertes es la inminente boda entre Wolowitz y Bernadette.

Sheldon pasa un mal rato al descubrir que la cómoda butaca de Penny fue recogida por ella misma de un cubo de basura. Mientras tanto, Leonard y Priya intentan mantener una relación a distancia, ya que ella ha regresado a India.

Howard intenta convencer a Bernadette para que pase un fin de semana en su casa con su madre, a ver como les va la experiencia. Mientras tanto, Leonard acompaña a Amy a una boda ya que la joven no se lo quería pedir a Sheldon porque cree que es demasiado inmaduro.

Tras una partida a "Dragones y mazmorras", Sheldon decide tomar las decisiones triviales de su vida con los dados del juego y así ocupar su mente en cosas más importantes. Por otro lado, Raj conoce a una chica con la que se puede comunicar normalmente.

Sheldon y Leonard son invitados a una fiesta en la casa de Will Wheaton. Leonard acepta la propuesta con total intención de ir, cosa que deja perplejo a Sheldon, que considera a Leonard amigo y enemigo a la vez hasta que sepa si realmente va o no va a la fiesta.

La madre de Sheldon, Mary Cooper, hace una visita al piso de los chicos, pero al científico le sienta mal que su madre pase más tiempo con sus amigos que ocupada en atender sus necesidades propias. Después de discutir con ella, va al apartamento de Amy para desahogarse.

Los chicos gastan una broma de Halloween a Sheldon, que enfurecido trama una terrible venganza. Por otro lado, Leonard conoce en la tienda de cómics a una chica muy atractiva que resulta ser una entusiasta de estas publicaciones.

Amy se entristece al ver que Penny y Bernardette han comprado vestidos para su boda con Howard sin ella. Sheldon trata de contactar, pero la chica no contesta. Preocupado, decide ir a su casa para ver si está bien.

Leonard y Penny intentan salir de nuevo mientras Sheldon se enfrenta a su miedo a las aves cuando un pájaro se posa en la repisa de su ventana permanentemente. Intenta todo lo que se le ocurre para echar al animal, incluso el ruido de una máquina de ultrasonidos.

Amy tiene una cita con Stuart, lo que provoca que Sheldon se replantee llevar su relación con ella al siguiente nivel. Aparentemente celoso, el científico aparece en medio de la cita y pregunta a la chica si quiere ser su novia.

Un chico llamado Jimmy Speckerman contacta con Leonard por Facebook con la intención de quedar para tomar algo con él. El joven científico le cuenta a Penny y Sheldon que Jimmy era el matón de su instituto, pero a pesar de lo mal que lo pasó decide quedar con él.

Bernadette dice a Howard que no le gustan los niños y él se desilusiona, ya que su sueño era formar una familia con ella. Por otro lado, Sheldon y Amy discuten cuando ella le comenta que ha escrito en una revista científica y a él no parece importarle.

Leonard y Penny tienen inesperadamente una cita romántica y se replantean su relación. Bernadette está ilusionada con que la pareja vuelva y le dice a Amy que así podrán salir las dos parejas juntas otra vez. Amy no entiende porque nunca se lo propone a ella.

Raj desarrolla una relación un tanto peculiar con el asistente virtual de su smartphone. Mientras tanto, Penny y Leonard vuelven a salir juntos y él, preocupado por evitar las peleas de la última vez, sugiere apuntar los problemas en una lista en vez de enfadarse.

Howard debe elegir su nombre como astronauta para unirse a una misión en primavera. Por otro lado, Leonard, cansado del acuerdo de compañeros de piso que tiene con Sheldon, activa la cláusula 209, que reduce su relación a meros conocidos.

Obligado a gastar sus días de vacaciones, Sheldon hace prácticas de biología en el laboratorio de Amy. Por su parte, Bernadette, confiesa a las chicas que su padre quiere que haga con Howard un contrato de separación de bienes antes de casarse con él.

Cuando el desquiciado profesor Rothman es forzado a retirarse, Sheldon y Kripke compiten por hacerse con su despacho. Como el presidente Siebert rechaza resolver el conflicto, Sheldon propone decidirlo jugando un uno contra uno de baloncesto.

A Sheldon Cooper le entra el pánico cuando su peluquero habitual es hospitalizado y no puede cortarle el pelo. Por su parte, Wolowitz se encuentra con ciertas dificultades con el entrenamiento de astronautas.

Sheldon se encuentra en una posición incómoda al tener que elegir entre acompañar a Amy al cumpleaños de su tía o quedarse todo el fin de semana jugando a los videojuegos con sus amigos. La decisión puede comportar graves consecuencias en su relación con Amy.

Penny regala a Leonard y Sheldon unas figuritas de los personajes de Star Trek. Por otro lado, Raj se enfrenta a una cita a ciegas organizada por sus padres, cosa que en el fondo le hace muy feliz, ya que no tenía pareja para la boda de Howard y Bernadette.

Stephen Hawking visita la universidad para participar en diversas conferencias. Howard es el encargado del cuidado de la silla de ruedas del científico. Esta situación ventajosa la utilizará para chantajear a Sheldon.

Howard vive su despedida de soltero junto a sus amigos. Durante la noche, surgen algunos detalles de la anterior vida sexual del joven y alguien los publica inmediatamente en Internet. Este hecho pone en peligro su matrimonio con Bernadette.

La fecha de la excursión de Howard al espacio se ha fijado para el mismo día de su boda con Bernadette. Por su parte, Amy utiliza técnicas psicológicas para que la relación entre ella y Sheldon sea más cercana.

Debido a la nueva fecha de la misión espacial, Howard y Bernadette deciden celebrar el enlace antes de la expedición.

Sheldon se ve obligado a salir con Amy para celebrar su segundo aniversario y le pide a Raj que les acompañe. Por otra parte, Leonard tiene problemas para quedar con Penny sin preguntarle sobre el futuro de su relación.

El grupo insiste para que Penny se sincere con Leonard. Mientras, Howard es el blanco de todas las bromas en la estación espacial. Por otra parte, Stuart y Raj planean irse de la ciudad.

Amy está celosa porque Sheldon ha contratado a una estudiante llamada Alex para ayudarle en su proyecto. La joven pide a Penny que les espíe para descubrir qué tipo de relación mantienen. Por otro lado, el regreso de Wolowitz del espacio se retrasa una semana.

Howard se ofende con la bienvenida que le hacen después de estar en el espacio. No se esperaba tantas sorpresas. Los juegos de la noche van subiendo de tono hasta acabar convirtiéndose en una auténtica batalla entre Penny y Sheldon.

Todo el grupo va a la fiesta de Halloween de la tienda de cómics de Stuart. Allí, Leonard aprovecha sus conocimientos científicos para seducir a Penny.

Penny se apunta a clases universitarias a espaldas de Leonard para que no intente ayudarla. Por su parte, el mundo de Sheldon se derrumba cuando el doctor Stephen Hawking se enfada al perder en un juego en red.

Wolowitz está a punto de tomar una decisión importante. Debe decidir entre quedarse en casa de su madre o irse. Mientras tanto Sheldon se ve envuelto en una discusión entre Amy y Wil Wheaton.

Raj y Howard intentan descubrir por qué Sheldon desaparece todas las tardes a las 2:45. Los celos aparecen entre Penny y Leonard.

Cuando la universidad reasigna el lugar de estacionamiento de Sheldon empieza una lucha con Howard. Todo el grupo entra en crisis por culpa de este enfrentamiento por hacerse con la plaza de aparcamiento.

Howard y Bernadette tienen una tensa cena con el padre de ella. Al final, Howard termina yendo de pesca con su suegro. Por su parte, Sheldon se presenta en el apartamento de Amy y se encuentra a su novia enferma. Raj se siente solo ya que todos sus amigos tienen citas.

Los chicos organizan una partida de Dragones y Mazmorras en versión navideña, pero no invitan a las chicas, lo que provoca un enfrentamiento. Penny, Amy y Bernadette deciden arreglarse para ir a tomar algo a un bar. Raj, primer eliminado del juego, las acompaña.

Sheldon reúne a los chicos en el departamento de Recursos Humanos para hablar de Alex y de sus métodos para ligar con Leonard. Por su parte, Penny se muestra incómoda e insegura ante esta situación y no puede evitar sentir celos.

Los chicos acuden a una convención de cómics en Bakersfield con sus disfraces de "Star Trek", pero las cosas no les salen como las tenían planeadas. Mientras, Penny, Bernadette y Amy se dirigen a la tienda de Stuart para averiguar por qué los cómics son tan fascinantes.

Sheldon se ve obligado a trabajar con su rival Barry Kripke en un proyecto que podría darles una oportunidad de ganar un Nobel. Además, deberá enfrentarse a sus sentimientos por Amy. Mientras, Howard y Raj se gastan 1000 dólares en unas figuras de acción de sí mismos.

Tras el enfrentamiento entre Sheldon y Leonard, éste decide irse a vivir a otro lugar. Además, Raj se encargará de cuidar a la señora Wolowitz mientras Howard esté de viaje.

Leonard, Penny, Howard y Bernadette salen a cenar por el día de San Valentín mientras Sheldon y Amy tratan de encontrar el regalo perfecto para el otro. Stuart y Raj tienen otro plan, acuden a una fiesta en la tienda de cómics para todos aquellos que no tienen pareja.

Raj se siente deprimido después de que su cita se escapara de él. No quiere salir de casa y no se cuida. Los demás se esfuerzan para que recupere el ánimo y vuelva a ser el Raj de siempre.

Leonard, Sheldon y Howard asisten al instituto con el objetivo de incentivar a las adolescentes para que dediquen su vida a la física. Por su parte, Penny, Amy y Bernadette deciden hacer novillos y viajar hasta Disneyland. Además, Raj tiene su primera cita con Lucy.

Howard se enfrenta a un serio dilema cuando deba decidir si leer o no una carta que le envió su padre hace años y que había dejado sin leer a propósito. Por su parte, Leonard y Penny dan una fiesta "adulta" en el piso de sus amigos.

Una vacante queda libre en la universidad y Leonard, Sheldon y Raj deciden solicitarla. Empieza una guerra por la plaza donde cada uno de ellos exhibe sus curiosa manera de hacerse valer.

La curiosidad de Raj sobre su nuevo amor le lleva a cambiar ciertos aspectos de su personalidad para causar una mejor impresión en la gente. Mientras, a Penny le persigue su apatía y Amy intenta curar a Sheldon y su manía enfermiza de finalizarlo todo.

Sheldon y Leonard contratan al profesor Protón, conductor del programa de televisión del barrio donde vivían de pequeños, como actor. Además, a Howard y Bernadette les surgen varios problemas mientras cuidan del perro de Raj.

Todo el grupo comparte una particular partida de "Dragones y Mazmorras" después de que el viaje de las chicas a Las Vegas se arruinara. Por su parte, Raj y Lucy siguen quedando, pero él la empuja a enfrentarse a sus miedos.

Leonard tiene la oportunidad de trabajar con doctor Stephen Hawking pero para ello debe irse cuatro meses fuera. Penny y Sheldon están muy afectados con la noticia e intentan llegar a un acuerdo con sus sentimientos para seguir dando apoyo a Leonard en su decisión.

Mientras Howard intenta ayudar a Raj a superar la ruptura con su ex, Sheldon y Penny comparten íntimos secretos.

La amistad entre Leonard y Sheldon es puesta a prueba. Mientras, la masculinidad de Howard también estará en duda debido a la estrecha relación con su madre.

Raj se siente dolido porque nadie del grupo le hizo caso cuando propuso una cena especial. Por ello, diseña una búsqueda del tesoro en que todos los miembros deberán hacer gala de sus habilidades científicas y sociales.

Sheldon trata de vengarse de Amy, quien le ha hecho ver los fallos de argumento que contiene la película "Indiana Jones en busca del arca perdida". Además, Leonard aprovecha el trauma que tiene con su madre para influenciar a Penny.

Cuando Amy consigue un nuevo trabajo en la misma Universidad en donde trabaja Sheldon, este evaluará la cantidad de tiempo que pasa con su novia. A Howard, por su parte, le tocará dormir en el sofá.

Cuando Howard intenta cortejar a Bernadette, Penny tomará la misma iniciativa con Leonard. Más adelante, Sheldon hace un descubrimiento que más que causarle alegría, hará que se sienta culpable.

Sheldon busca venganza cuando Arthur "Profesor protón" Jeffries pide ayuda a Leonard para un proyecto en vez de a él.

Sheldon pide a Leonard que le compense por un error del pasado. Penny tendrá que enfrentarse a la nueva chica de Raj, Lucy.

Todo el grupo decide celebrar el día de Acción de Gracias en casa de la familia Wolowitz, pero Sheldon no está nada satisfecho con la localización. Sin embargo, durante el festejo, el drama emerge por culpa de un episodio del pasado de Penny.

Sheldon sufrirá las consecuencias de la fama por su descubrimiento

Sheldon viaja hasta Texas para asistir al nacimiento del primer hijo de su hermana. Por ello, el resto del grupo imagina cómo habría sido cada una de sus vidas si el excéntrico científico no hubiese formado parte de ellas.

Penny busca consuelo en Leonard después de que su aparición en NCIS no haya salido como ella esperaba.

Sheldon intenta tranquilizarce después de que es forzado a tomarse unas vacaciones. Leonard intenta ser alguien de apoyo para Penny luego de que ella renuncia a su trabajo y Bernadette busca la ayuda de Stuart para reemplazar una de las historietas de Howard.

Trás que los chicos no pueden comprar entradas para la Comic-Con, Sheldon intenta hacer su propia convención y termina pasando la noche con James Earl Jones. Mientras tanto, las chicas ven si pueden actuar como "adultas".

Sheldon y Amy van de viaje a la tierra del vino con Howard y Bernadette. Penny y Leonard llevan la perra de Raj al veterinario.

Leonard compra una mesa de comedor y provoca que Sheldon se reevalue los cambios en su vida. Mientras tanto, a Wolowitz le ofrecen la oportunidad de volver al espacio y Bernadette no sabe si apoyarlo o no.

Luego de que se insulten, Bernadette intenta hacer las paces entre Wolowitz y Sheldon. Mientras tanto, A Penny le ofrecen un papel muy vergonzoso y Raj le pide a Amy que le escriba de su parte a una mujer.

Sheldon y Howard realizan un viaje a Texas para visitar a la madre de Sheldon.

Mientras que Raj se llena de culpa cuando intenta salir con dos chicas a la vez, Penny no sabe si actuar en una mala película y Sheldon no puede decidirse entre dos consolas de video juegos.

Sheldon tiene una crisis personal cuando decide que la teoría de cuerdas es una pérdida de tiempo; mientras tanto una doble cita termina en vergüenza para Howard.

Sheldon le da una oportunidad a la espontaneidad, lo cual termina en una inesperada fricción entre Penny, Bernadette y Amy. Raj le pide ayuda a Howard para prepararse para una cita con Emily.

El profesor Protón ayuda a Sheldon a lidiar con el dolor; Leonard se mete en una competencia con Penny; Bernadette y Amy preparan un regalo "Star Wars Day" para los chicos.

Un mal día obliga a Penny a reevaluar sus opciones - incluyendo Leonard; Bernadette y Howard tienen que cuidar de la Sra. Wolowitz; Sheldon da a Raj asesoramiento sobre relaciones.

Ante un futuro incierto, Sheldon considera un cambio importante; Emily y Raj deciden llevar las cosas al siguiente nivel.