A trama gira em torno da adolescente Lindsay Weir (Linda Cardellini) e seu irmão Sam Weir (John Francis Daley), que frequentam a McKinley High School no início dos anos 80, nos subúrbios de Detroit, Michigan. Ao ser abalada pela morte da avó, Lindsay perde alguns hábitos e ganha novos fazendo novos amigos, vulgarmente freaks. Este novo estilo de vida de Lindsay traz conflitos às relações com seu irmão mais novo e seus pais.
A jovem Lindsay Weir (Linda Cardellini) é uma das garotas mais inteligentes de sua escola, participando de grupos de estudos e competições de matemática. Após a morte da avó, ela muda seus hábidos e começa a conviver com um grupo de "ovelhas negras" do colégio, os freaks Daniel (James Franco), Kim (Busy Philipps), Nick (Jason Segel) e Ken (Seth Rogen). Bem mais novo, o irmão de Lindsay, Sam (John Francis Daley) também sofre com o dia a dia estudantil. Ao lado dos geeks Neal (Samm Levine) e Bill (Martin Starr), ele convive com a chegada da adolescência.
