Après la demande en mariage inattendue de Sheldon à Amy, et malgré sa maladresse coutumière, il ne reste plus qu'à fixer la date du mariage. Mais déjà, des désaccords resurgissent et Sheldon ne peut s'empêcher de mettre en avant son esprit supérieur et de vexer tout le monde. De son côté, Leonard n'en a pas fini avec les mésaventures. Il comprendra rapidement que son nouveau statut ne lui a pas conféré automatiquement l'assurance qui va avec. Alors que Chuck Lorre avait prévu d'achever la série à l'issue de la saison 10, deux saisons supplémentaires au moins ont été prévues. Cette saison 11 s'accompagne en outre du spin off "Young Sheldon", consacré aux jeunes années de Sheldon Cooper. Sheldon et Amy, un peu paniqués, tentent de calmer le jeu et d'éliminer le stress associé au mariage en injectant des mathématiques dans leur organisation. De son côté, Raj doit rompre symboliquement avec Howard lorsqu'il réalise que celui-ci nuit à sa confiance...