Stanford Üniversitesi’nde okurken Bryce adlı bir arkadaşı sebebiyle okuldan atılan Chuck Bartowski, bu arkadaşından yıllar sonra gizemli bir e-mail alır. CIA için çalışan Bryce, gizli devlet sırlarını ele geçirir ve bu sırları içeren binlerce resim dosyasından oluşan bir mail hazırlayarak, öldürülmeden önce Chuck’a gönderir. Chuck maili açtığında ABD’nin en gizli sırları zihnine kaydedilir. Hem CIA hem de NSA, onu korumak ve yeni keşfettiği becerilerinden yararlanmak için ajan görevlendirirler. Buy More Electronics mağazasında çalışan ve ortalama bir bilgisayar dehası olan Chuck, hem normal hayatını devam ettirmek hem de ajanlarla birlikte çalışmak durumundadır. Bir ajanlık eğitimi görmeden sahaya atılan ajan Chuck ve kendisine eşlik eden CIA ajanları Sarah ve Casey’in başından birçok komik ve tehlikeli olay geçer.