Chuck recebe um e-mail de Bryce Larkin (Matthew Bomer), o seu antigo colega de quarto da Universidade de Stanford, que agora é, aparentemente, um agente renegado da CIA. Quando abre o dito e-mail, toda a base de dados de todos os segredos governamentais dos Estados Unidos — um super neuro-computador chamado o Intersect— é instalado no seu cérebro. Tanto a NSA como a CIA querem a tecnologia devolvida e por isso, enviam agentes seus, o Coronel John Casey (Adam Baldwin) e a Agente Sarah Walker(Yvonne Strahovski), para recuperar os dados.