Serial opowiada historię Chucka Bartowskiego (Zachary Levi) - komputerowca, który w głowie ma zapisaną całą tajną rządową bazę danych. Przez to dostaje do wypełnienia różne niebezpieczne misje w których pomagają mu agent z NSA, John Casey (Adam Baldwin) oraz agentka CIA, Sarah Walker (Yvonne Strahovski).
Chuck Bartowski to przeciętny mężczyzna, któremu nawet przez myśl nie przeszło, że kiedyś od niego mogą zależeć losy całego świata. Pewnego dnia otwiera zakodowanego przez rząd maila. Przez przypadek jego umysł zapamiętuje całą zawartość serwera zawierającego najpilniej strzeżone dane dotyczące światowego bezpieczeństwa. Teraz przyszłość ludzkości zależy od jednego człowieka, który dotąd był tylko zwykłym pracownikiem sklepu ze sprzętem elektronicznym. Chuck, który usuwał wirusy komputerowe, teraz musi eliminować zawodowych morderców i groźnych terrorystów.