Leonard y Sheldon son dos cerebros privilegiados que comparten piso. Aunque los dos, doctores en Física, son capaces de calcular las probabilidades de existencia de otros mundos, no saben cómo relacionarse con los demás, especialmente con las chicas. Penny, una vecina recién llegada, es el polo opuesto a los dos amigos, de modo que su llegada altera la tranquila vida sentimental de Leonard y el desorden obsesivo-compulsivo de Sheldon.

El detective más famoso e influyente de la historia vuelve a la acción. Sherlock, interpretado por el premiado actor Benedict Cumberbatch, conoce por casualidad al soldado John Watson. Aunque en un primer encuentro se dan cuenta que no pueden ser más diferentes el uno del otro, se convierten en una pareja insuperable a la hora de combatir el crimen aunando el pragmatismo de John y el sensacional uso de la deducción de Sherlock.

Neal Caffrey es un ladrón de guante blanco, que se escapa de una cárcel de máxima seguridad para ir en busca de su novia que le ha abandonado para siempre. Para cazar a Caffrey, el FBI llama a Peter Burke, el agente que le ha perseguido durante años y que fue el único que consiguió encerrarlo. El agente encontrará a Caffrey que le ofrece un buen trato, usará su experiencia criminal para ayudarle a atrapar a los ladrones más escurridizos del mundo a cambio de la libertad. Una relación muy especial que también compartirán Elisabeth, la mujer de Burke y Mozzie, el mejor amigo de este ladrón que ahora trabaja para los buenos.