Young Sheldon volgt een 9-jarige Sheldon Cooper, tijdens zijn schooljaren in het oosten van Texas. Hij probeert om te gaan met de wereld om hem heen, terwijl zijn familie met hem moet leren omgaan. Sheldon Cooper wordt verkeerd begrepen door zowel zijn familie, buren als klasgenoten. Hij ontdekt dat je er in dit kleine dorpje weinig aan hebt als je op jonge leeftijd de meest geavanceerde rekensommen en wetenschappen kan uitleggen.