צ'אק הוא חנון מחשבים שמקבל יום אחד הודעת דואר אלקטרוני מחבר ותיק, כשהוא פותח אותה מתברר שמאגר מידע שכולל את סודותיה הכמוסים ביותר של ארה"ב הוכנס איכשהו לתוך מוחו. עכשיו הוא מגויס ע"י שני סוכנים מה-NSA וה-CIA על מנת לנצל את המידע שבמוחו לצרכים פטריוטיים. בדרך, הוא נדלק על סוכנת ה-CIA היפהפיה, שרה, ומנסה לשרוד בין חייו הכפולים כסוכן ממשלתי לחנון, כשברקע יש את אחותו האוהבת שמנסה לעזור לו למצוא כלה ואת חברו הטוב מורגן שלידו הוא נראה קצת פחות חנון.