Chuck es un geek que lleva una vida sin ninguna emoción trabajando en una tienda de informática. El día de su cumpleaños recibe un correo electrónico de un viejo amigo que se ha convertido en un agente secreto, abriendo sin saberlo un video que contiene, codificados en imagenes subliminales, cientos de secretos del gobierno que quedan guardados en su cerebro.

Al ser ahora Chuck la única fuente de estos secretos la CIA y la NSA envían dos agentes para protegerlo y a la vez ir obteniendo la información que tiene en la cabeza.