В маленьком техасском городке живёт необычный мальчик Шелдон Купер. В то время как его сверстники гоняют на велосипедах, он погружён в мир квантовой физики и высшей математики. Его мать Мэри, женщина глубоко верующая, молится за душу сына, считая его гениальность скорее испытанием, чем даром. Отец Джордж, бывший футбольный тренер, находит утешение в банке пива перед телевизором, с трудом понимая собственного ребёнка. Завязка сюжета — это ежедневное столкновение хрупкого, но невероятно острого ума Шелдона с простой и консервативной реальностью его семьи.
Основной конфликт разворачивается в попытках юного гения не просто выжить в этом нелогичном мире, но и найти в нём своё место. Шелдон жаждет знаний и серьёзных экспериментов, а сталкивается с непониманием, насмешками одноклассников и скепсисом собственных родителей. Его стремление раздобыть редкие химические элементы или построить ядерный реактор на заднем дворе оборачивается комичными, а порой и опасными ситуациями. Интрига заключается в том, сможет ли этот «маленький взрослый» с его абсолютной верой в науку хоть как-то примириться с окружающей его иррациональной, но живой и эмоциональной жизнью, или же он навсегда останется одиноким космическим кораблём, затерянным в провинциальной глуши.