У четвертому сезоні група стикається з новими викликами в особистому та професійному житті. Стосунки Леонарда і Пенні розвиваються, оскільки вони намагаються визначити свій статус, тоді як Шелдон починає стосунки з Емі Фаррою Фаулер, вносячи нову динаміку в групу. У сезоні досліджуються теми кохання, дружби та прагнення до щастя на тлі наукових пошуків та особистісного зростання.