Chuck Bartowski este un tocilar cu o viață socială ce lasă de dorit, care în prezent lucrează ca expert în calculatoare împreună cu prietenul său Morgan Grimes. În noaptea petrecerii date de ziua lui, Chuck primește un misterios mesaj prin poșta electronică de la fostul său coleg de facultate din Stanford, Bryce Larkin, în prezent agent C.I.A.. Atunci când îl deschide , multe informații secrete, sunt descărcate în creierul său.

NSA și CIA vor ca aceste informații să le fie înapoiate și astfel trimit doi agenți pe urmele lui Chuck: pe John Casey și pe Sarah Walker. Chuck are diferite amintiri retrospective cu informațiile primite și se vede nevoit să ajute Guvernul folosind cunoștintele obținute fără să vrea. Este recrutat de Sarah, fosta colegă de facultate devenită agent C.I.A.. Prioritatea numărul 1 a agentei devine acum siguranța pămpălăului Chuck. Decizia lui de a își lua în serios noua ocupație secretă, îi forțează pe agenții Casey și Walker să lucreze sub acoperire.