Sheldon (Jim Parsons) começa um relacionamento peculiar com a neurocientista Amy Farrah Fowler (Mayim Bialik), uma mulher tão brilhante e desajeitada quanto ele. Enquanto isso, Leonard (Johnny Galecki) tenta superar Penny (Kaley Cuoco) e arruma uma nova namorada. O único problema é que a moça é irmã de Raj (Kunal Nayyar), e ele não está muito feliz com a situação.
24 episódios
Canal original: CBS
Exibida desde: 23 de setembro de 2010
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Mais uma temporada divertida e inteligente, epsodios curtos na medida certa, vale cada minuto assistido, já ansioso para 5° temporada.
Novamente a série tem focado mas em relacionamento ao invés de nerdice,Todos tem uma namorada e ja esta começando a virar uma novela com comedia,Espero melhores temporadas.
Howard encontra uma utilidade um tanto incomum para o braço mecânico que criou. Penny encoraja Sheldon a sair em um encontro com Amy.
Sheldon calcula que a tecnologia necessária para fazer o download de sua consciência para um robô não será inventada a tempo. Desesperado, ele tenta de todas as formas criar uma maneira para aumentar seu tempo de vida.
Após Sheldon terminar com Amy, a gangue começa a se preocupar com a obsessão do rapaz por encontrar uma companhia não-humana. Eles, então, chamam a sua mãe para intervir.
Howard busca ajuda para se reconciliar com Bernadette, mas para isso precisa confessar para Penny o motivo de eles terem terminado. Raj e Sheldon discutem por uma mesa no escritório onde trabalham.
Sheldon fica com medo de sua relação com Amy, quando a garota deseja apresentá-lo à mãe. Leonard pede a Howard e Bernadette que o apresentem a alguém, pois é o único do grupo que não tem uma namorada.
Leonard não quer que ninguém saiba que ele está saindo com a irmã de Raj, mas Sheldon descobre e elabora uma complicada história para manter o segredo do indiano.
Uma atraente agente do FBI é enviada para entrevistar os amigos de Howard, para que ele possa obter o certificado de segurança para seu trabalho com a NASA. Em busca dos segredos do passado do rapaz, ela pode encontrar em Sheldon uma ótima fonte de informações.
Os rapazes acampam para esperar pela estréia de um novo filme nos cinemas. Penny e Bernadette convidam Amy para a sua primeira Festa do Pijama.
Penny pede a Leonard que finja ser seu namorado quando os pais dela fazem uma visita. Howard, Raj e Bernadette passam a noite no laboratório esperando para verem um cometa.
Amy se interessa pelo ex-namorado de Penny, enquanto Raj e Howard tentam provar um ao outro quem seria o melhor super-herói.
Os rapazes entram em um concurso de fantasia como membros da Liga da Justiça, e convencem Penny e Zack a fazerem parte do grupo.
Leonard tem uma ideia para um novo aplicativo para smartphone, e pede ajuda aos amigo para desenvolvê-lo. Sheldon, porém, tenta tomar o projeto para si, e Leonard o despede.
Todo o grupo passa o final de semana juntos em uma Convenção Científica, e a tensão aumenta à medida que eles começam a discutir.
Para melhorar suas habilidades de instrutor, Sheldon pede a Penny que dê aulas de atuação para ele. Ao mesmo tempo, Raj começa a ter fantasias com Bernadette.
Sheldon convence Leonard a fazer amizade com um rico benfeitor, para garantir que ele ajude a universidade financeiramente.
Bernadette obriga Howard a escolher entre ela e a mãe. Priya volta à cidade e começa a namorar Leonard.
Sheldon se magoa quando todo mundo decide passar o tempo na casa de Raj, e descobre que Leonard é o centro do grupo.
Pryia força Leonard a escolher entre um relacionamento com ela e uma amizade com Penny. Howard faz um truque de mágica e consegue enganar Sheldon.
Um desconhecido invade a conta de Sheldon em um jogo virtual, e a gangue se une para ajudá-lo a desvendar o responsável.
Sheldon e Amy fazem um experimento secreto com a gangue, espalhando falsos rumores. A relação de Howard e Bernadette alcança um importante patamar.
Pryia encontra um furo no Contrato de Companheiros de Quarto. Penny, Amy e Bernadette levam Sheldon a um clube noturno.
Sheldon cria uma nova modalidade de Xadrez para três jogadores. Bernadette propõe um encontro duplo para que possa espiar o relacionamento de Leonard e Pryia. Raj usa um novo remédio para tratar sua ansiedade.
Howard precisa contar para sua mãe que vai se casar. Sheldon enlouquece com medo de germes após ter bebido a água de Leonard acidentalmente.
Raj se muda para o apartamento de Sheldon após ouvir Leonard e Pryia em seu apartamento. Bernadette recebe seu doutorado, e a gangue provoca Howard pelo fato de ele não ter um.