Amy parla ai ragazzi di un esperimento che ha letto, secondo il quale due persone possono innamorarsi rispondendo a varie domande personali e fissandosi negli occhi per quattro minuti consecutivi. Penny e Sheldon decidono di tentare: lei gli confida di come invidi la loro intelligenza, mentre lui di come vorrebbe riuscire a interpretare meglio le emozioni umane; le rivela inoltre che è il giorno del suo compleanno e di non averlo detto mai a nessuno perché odia le feste a sorpresa. L'esperimento non li fa innamorare ma cementa notevolmente la loro amicizia. Amy, Leonard, Raj e Emily partecipano nel frattempo ad una sorta di teatro interattivo nel quale devono risolvere degli enigmi realizzati da uno scienziato travestito da zombie, venendone a capo in soli sei minuti. Bernadette e Howard intanto si trovano all'aeroporto di ritorno dal funerale, in attesa di recuperare il bagaglio con le ceneri della madre che è stato accidentalmente smarrito. Howard si sente in colpa per non aver accompagnato la madre all'aeroporto quando glielo chiese; quando la valigia viene ritrovata, Howard promette alla madre che terrà l'urna sempre al suo fianco. La puntata si conclude con Sheldon che rientra a casa e trova i ragazzi che gli hanno preparato una festa a sorpresa.