Chuck állást keres, de ez nem is olyan könnyű... Az anyja eltűnt, amikor kilencéves volt. Most, úgy tűnik, Chuck a nyomára bukkan, és nagy erőkkel keresni kezdi. A nyomok Oroszországba vezetnek... Chuck menthetetlenül visszatér a régi életéhez.

Chuck és Sarah Beckman kérésére olyan projekten dolgoznak, melynek során ismét Chuck anyja nyomára bukkannak. Chuck azt is ki szeretné deríteni, mennyire elkötelezett Sarah a kapcsolatukban. Az új kém-bázis Buy More annyira remekül működik, hogy az már gyanús. A rendbetétele Morganre vár.

Big Mike visszatér, megkéri Morgantől a férfi anyjának a kezét, és a döntésig rábízza a jegygyűrűt. Morgan a Buy More vezetésével van elfoglalva, miközben Chuck, Sarah és Casey két különös foglyot őriznek a Kastélyban. A vevők türelmetlenül várják a legújabb játékszoftver piacra dobását, miközben alattuk a mélyben elszabadul a pokol, Chuck és Sarah a véletlen szeszélye miatt furcsa lánykérési helyzetbe keveredik, Casey pedig megsérül.

Costa Gravas békés időket élő diktátorát nagy meglepetés éri, amikor a felesége indít puccsot. A Kapitány, Ellie, Chuck és Sarah éppen egy kellemes hétvégi pihenés alatt csöppennek az események kellős közepébe. Az atomfegyverrel is fenyegető konfliktus megoldásához csak egy kis házassági tanácsadás kell, melynek során Chuck és Sarah meglepően jobban kommunikálnak, mint a saját kapcsolatukban.

Sarah és Chuck új nyomra bukkannak Mary-vel kapcsolatban, és őrült tervet eszelnek ki a nyomravezetők lépre csalásához. Morgan, amikor már majdnem mindent elveszít, nagyot nő Casey szemében. Ellie és Devon a kislányukat ünneplik.

Chuck és az anyja találkoznak, de Sarah gyanakszik. Amikor a második találkozásuk majdnem tragikus véget ér, Sarah és Casey döntésre jutnak. Morgan végre valódi kém-feladatot kap Casey-től, de nem könnyű eldöntenie, hogy ez kedvére való-e. Ellie-hez és Kapitányhoz a pár nagy megrökönyödésére egy hétre odaköltözik a férfi anyja. Mindeközben, a Halloween őrületében, egy idegméreg-bomba robbanásra kész.

Mary a Kastély fogja, de Chuck a közelébe férkőzik, és kiszedi belőle, honnan szerezhet bizonyítékot anyja ártatlanságára. Az összekötővel, Tuttle-val való találkozása azonban, részben Morgannek köszönhetően, balul sül el. Mire sok viszontagság után megszerzik a bizonyítékot, ismét izgalmas fordulatot vesznek az események. Ellie-nek közben megindító találkozásban van része az anyjával, és egyben új nyomra bukkan.

Úgy néz ki, hogy Chuck elveszítette az Intersect memóriát, és egy kutatócsoport próbál rájönni, hogyan állíthatnák vissza a működését. Amikor a kísérletek sikertelenségbe fulladnak, a CIA egy szuperkülönleges terapeutát küld a probléma megoldására. Mivel azonban a megfejtéshez a halálfélelmen keresztül vezet az út, az könnyedén Chuck életébe kerülhet. Közben Jeff és Lester a legújabb Greta után nyomoznak, és ezzel a Kastély titkos funkcióját sodorják veszélybe, míg Casey ezredes alig várja, hogy végre küldetésre mehessen.

Laboratóriumi körülmények között, Thaiföldön próbálják rávenni Chuckot, hogy működtesse az Intersectet. Sarah-t semmi sem állíthatja meg; a keresésére indul, és kész bármilyen harcot megvívni érte. Közben Kapitány és Ellie a csodaautóban talált titokzatos számítógép titkára próbál rájönni.

Volkoff rájön, hogy Chuck nem halt meg, ezért Maryt bízza meg a megöletésével. Hogy a fiát mentse, a nő a bérgyilkosokat lövi le, és a CIA fogságába kerül, mire Volkoff egy egész arzenállal jön a kiszabadítására. Romantika, túszdráma, családi vacsora és az anyai szeretet diadala.

Chuck és Sarah egy Franciaországbeli kastélyba utaznak egy küldetés során, mely ideális helyszínt nyújt egy romantikus és meghitt lánykéréshez. Chuck annyira bátortalan, hogy egy teljes háttércsapat munkájára van szükség ahhoz, hogy a kellő pillanatban feltegye a fontos kérdést.

Sarah-nak Volkoffnál egyre keményebb feladatok elvégzésével kell bizonyítania rátermettségét és hűségét. Kihozni Jurijt, az emberevő falánkot egy szuperbiztonságos börtönből - ez csak a kezdet. Amikor azonban Casey lesz a célpont, komoly döntést kell hoznia. Ellie és Kapitány is hatalmas feladat előtt állnak: nevet kell adniuk a hamarosan világra jövő kisbabának.

Chuck és Morgan szuper okos magánküldetést indítanak Volkoff legyőzésére, miközben Sarah és Mary belülről küzdenek az ügyért. Casey lábadozik, de a kórházban is veszélyek leselkednek rá. Mindeközben - Lester és Jeff zenei közreműködésével - megszületik a kicsi Clara.

Sarah titokban, családi hajcihő nélkül szeretne hozzámenne hozzá Chuckhoz, a férfi azonban mindig nagy esküvőről álmodott. A makacs helyzet a marokkói hamis szuperbankjegy küldetés során sem oldódik meg, ahol az a feladatuk, hogy kiszabadítsák Montgomery ügynököt, a csábítás nagymesterét. Mary mindeközben az unokájával tölti az idejét a számára idegen "civil" életben.

Chucknak számtalan meglepetésben lesz része, amikor összehozza Sarah-t és a lány korábbi alakulatának tagjait az eljegyzési partijukra. Közéjük tartozik Morgan régi barátnője is, aki nagyon izgalmasnak találja, hogy a férfi foglalt.

Chuck és Sarah Valentin-napi ünneplése félbeszakad, mert Angliába szólítja őket egy küldetés. Lehet, hogy a Volkoff cég és maga Volkoff még mindig tartogat meglepetéseket a számukra? Morgan úgy dönt, hogy ideje felnőnie, ami fájdalmas döntéshez vezet. Ellie és Devon egyéni módszerrel jut némi alváshoz.

Volkoff apja ügyvédjén keresztül tudatja Viviannel, hogy szeretné, ha lánya átvenné birodalma irányítását. Mivel Vivian ebből nem kér, inkább a CIA-hoz fordul, hogy egy makaói bank trezorjában találhassa meg a kérdéseire a válaszokat. Persze, az ügynököknek inkább Volkoff folyószámlája és kapcsolatai érdeklik, ugyanis a kérdéses bank hírhedt a szervezett bűnözéssel való kapcsolatáról. Eközben Morgan próbál elköltözni, míg Sarah és Ellie az esküvő szervezésének részleteivel bajlódik. Casey ügynök külön megbízást kap Beckmantől, amiről senkinek sem beszélhet.

Chuck és Sarah újabban nem nagyon kap megbízásokat - Sarah kezd arra gyanakodni, hogy Casey ügynök lecserélte őket, ezért úgy döntenek, utána járnak a dolognak. Ám Beckman sem világosítja fel őket teljesen, csak homályos utasításokkal látja el őket egy grúz fegyvercsempész-hálózat kapcsán. Eközben Devon egyre nehezebben viseli el Ellie-t, aki férjén éli ki, hogy ő az egyetlen felnőtt, akivel napközben beszélhet.

Ellie továbbra is apja gépén ügyködik, ami egyre nagyobb aggodalommal tölti el mind Devont, mind Chuckot. Utóbbinak ráadásul meg kell birkóznia Bentley utálatával, miközben Sarah és Chuck segítenek neki kiválasztani, hogy a négy új Intersect-jelölt közül kit válasszanak. Nehéz a döntés, ám amikor Chuck végre dűlőre jutna, gyilkosság történik, majd felrobban egy bomba, és az egész épület lezáródik.

With the help of his old nemesis Alexei Volkoff, Chuck and the team hunt down a deadly weapon, The Norseman. In a pre-wedding surprise, Sarah springs a pre-nup on Chuck.

Míg Kapitány Chuck legénybúcsúját, addig Ellie Sarah leánybúcsúját szervezi. Chuck nővére viszont egyre több időt tölt apjuk gépével, nem is sejtvén, hogy a Volkoff-Riley csapat mindent megtesz azért, hogy megtudják, ki is az a rejtélyes, Alexei Volkoff bukásáért felelős X ügynök, hogy kivonhassák a forgalomból.

Chuck és Sarah élvezik a szabadságot, illetve csak élveznék, mert hiába passzolták át az esküvői készületekkel kapcsolatos teendők nagy részét a barátoknak és a rokonoknak, Chuck anyja, Mary Frost fogságba esik, amikor megkísérli ellopni Riley és Vivian Volkoff titkos fegyverét. A csapat ezért Dél-Amerikába megy, hogy kiszabadítsák.

Sarah-t Vivian megmérgezte, ezért Chuckék mindent megtesznek, hogy megmentsék az életét. Vivian apjából, Alexei Volkoffból akarják kicsikarni az ellenméreg receptjét. Csakhogy a CIA egyik "takarítója", Clyde Decker el akarja rabolni a férfit, hogy "visszaváltoztassa" Hartley Winterbottommá, hogy el tudja tussolni a nagy balhét.