莱纳德和谢尔顿是一对合起来智商超过360的疯狂科学家宅男，他们的科学家朋友还有风流的霍华德和从来不和女人说话的印度朋友拉杰。 科学家宅男的对门搬来了一个美女剧作家兼餐厅招待佩妮，她的到来为宅男们的生活带来了诸多改变，一系列让人啼笑皆非的故事也随之展开。该季中，经过了无数次分分合合的莱纳德和佩妮终于步入了婚姻，而谢尔顿也将他和神经生物学家女友艾米的感情提升到了一个新阶段——他终于娶到了她，俩人开始了他们的新生活。 霍华德和他可爱的微生物学家妻子伯纳黛特的生活也展开了新篇章，伯纳黛特正在逐渐适应和两个孩子在一起的生活 。
吉姆·帕森斯 约翰尼·盖尔克奇 凯莉·库柯 西蒙·赫尔伯格 昆瑙·内亚 马伊姆·拜力克 梅丽莎·劳奇 凯文·苏斯曼 劳里·梅特卡夫 基思·卡拉丹 贾德·赫希 凯特蕾·萨加尔 克里斯汀·芭伦斯基 杰克·麦克布瑞尔 迪恩·诺里斯
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凯莉·库柯 索瑞·安达斯鲁 阿兰娜·乌巴赫 莎朗·斯通 切瑞·海恩斯 佐莎·马梅特 罗茜·佩雷兹 桑地亚哥·卡布瑞拉 T·R·奈特 杰茜·恩尼斯 考莉·埃尔南德斯 德尼兹·阿克代尼兹 赵牡丹 莫·麦克雷 梅·马丁 雅莎·杰克逊 约瑟夫·朱利安·索里亚 奥黛丽·格蕾丝·马歇尔 格里芬·马修 库尔杜普·科罗塔纳
凯莉·库柯 山姆·克拉弗林 马提亚斯·施维赫夫 嘉莲·维雅 西蒙·阿布卡瑞安 达尔·祖佐夫斯基 奥利维尔·萨
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比利·马格努森 萨拉·古德伯格 扎克·加利凡纳基斯 露茜·彭奇 西蒙·赫尔伯格 罗伯·考德瑞 梅格汉·拉斯 保罗·安德斯坦 埃弗雷特·布伦克 杰西卡·麦克劳德 Thailey Roberge 艾娃·特雷克 安德鲁·布谢尔 Arlina Rodriguez 库蒂斯·伦姆 莉亚·吉布森 詹妮弗·斯宾塞 娜塔莉·穆恩 John Gillich 埃文·雷恩
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凯特·布兰切特 亚当·德赖弗 夏洛特·兰普林 薇姬·克里普斯 汤姆·威兹 莎拉·格林 弗朗索瓦兹·勒布伦 茵蒂娅·摩尔 卢卡·萨巴 马伊姆·拜力克
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杰西卡·兰格 苏珊·萨兰登 阿尔弗雷德·莫里纳 斯坦利·图齐 朱迪·戴维斯 凯瑟琳·泽塔-琼斯 多米尼克·伯吉斯 杰姬·霍夫曼 莫莉·皮瑞斯 凯西·贝茨 艾莉森·赖特 约翰·沃特斯 莎拉·保罗森
莎拉·保罗森 埃文·彼得斯 凯西·贝茨 杰西卡·兰格 琼·柯琳斯 比利·艾希纳 莱斯利·格罗斯曼 夏恩·杰克逊 比莉·洛德 阿迪纳·波特 艾玛·罗伯茨 科迪·费恩 比利·波特 阿什·桑托斯 加布蕾·丝迪贝 莉莉·拉贝 弗兰西丝·康罗伊 史蒂薇·妮克斯 泰莎·法米加 康妮·布里登 迪伦·麦克德莫特 凯尔·艾伦 黄荣亮
凯西·贝茨 莎拉·保罗森 小库珀·古丁 莉莉·拉贝 安德烈·霍兰 安吉拉·贝塞特 阿迪纳·波特 夏恩·杰克逊 埃文·彼得斯 丹尼斯·欧哈拉 韦斯·本特利 莱斯·佩德罗索 泰莎·法米加 Lady Gaga
吴彦祖 沙尔托·科普雷 克里斯蒂安·卡玛戈 卡罗利娜·维德拉 迈克尔·恩奎斯特 安娜玛丽亚·玛琳卡 艾伯丝·戴维兹 小伊塞亚·维特洛克 丹·福勒 尼尔·德格拉塞·泰森
Janna Levin Nia-Imara Barberousse Marcia Bartusiak Shep Doeleman Peter Galison Andrea Ghez Eilat Glikman James Guillochon Dale Kocevski Tod R. Lauer 尼尔·德格拉塞·泰森
演员：李濬荣 孙贤周 李周明 全慧珍 晋久
演员：加布瑞拉·克里维 乔·哈特利 瑞贝卡·穆雷尔 迪·波特切尔 罗德里·梅里尔 波佩·李·弗里尔 詹姆斯·威尔布拉汉姆 扎迪亚·坎贝尔-戴维斯 劳拉·切克利 亚历山大·莱利 加雷斯·埃文斯 阿雷德·阿普·斯特凡 乔治娅·弗隆 克里斯蒂安·帕特森 斯特凡·罗德里 奥利维娅·索斯盖特 克莱尔·乔安妮·鲍文
演员：李一桐 屈楚萧 汪铎 李子峰 郭雪芙 徐洁儿 刘萌萌 王亦凡 马歌 李健 苏小玎 尹铸胜 高鑫 李羿瑄 马京京 杜玉明 柴鸥 孟蔚 韩秋池 张天阳 葛铮 冉晨 王彦懿 靳邦壹 彭琦 梁椰雯 魏璐 王浠言 赵雷棋 张欣颜 卓煜茜