Essa comédia de ação de alto conceito segue um garoto comum de 26 anos que tem sua vida virada de pernas para o ar depois que seu amigo, um agente do serviço secreto americano, lhe envia um e-mail que faz com que todos os segredos do mundo fiquem inseridos no seu cérebro. Com os segredos mais preciosos do governo na cabeça de Chuck, o Major John Casey, da Agência de Segurança Nacional, assume a responsabilidade de o proteger, com a melhor agente da CIA, e também a primeira mulher com quem Chuck sai em anos, Sarah Walker.