В провинциальном Медфорде (Техас) семья Куперов сталкивается с необычной проблемой: их младший сын в 9 лет поступает в старшую школу, спорит с учителями о квантовой механике и коллекционирует радиоактивные материалы. Мать Мэри, набожная христианка, верит, что его дар — от Бога, но запрещает ему разбирать микроволновку на запчасти. Отец Джордж, разочарованный тренер, называет сына «ходячим калькулятором», но тайно гордится его умом.

Шелдон не вписывается ни в одну социальную группу: одноклассники считают его «уродом», сестра-близнец Мисси использует его интеллект для списывания, а бабушка Конни, хоть и поддерживает внука, учит его прагматизму вместо теорий. Через абсурдные ситуации — от попыток получить Нобелевскую премию в 10 лет до войны с церковным хором из-за «ненаучных» гимнов — сериал показывает, как формировался характер будущего физика-теоретика.

«Детство Шелдона» — это тёплая история о том, что даже гению нужна семья, которая примет его странности. И о том, что иногда «нормальность» — это самый необычный дар из всех.