Chuck ist ein Computerfachmann. Eines Tages erhält er eine E-Mail von einem ehemaligen College-Freund. Diese enthält eine in Bildern verschlüsselte Datenbank, die von der CIA und NSA betrieben wurde. Chuck speichert die gesamten Daten unfreiwillig in seinem Gehirn und ist fortan die einzige Quelle dieser streng geheimen Informationen. Die Serie vereint typische Elemente aus dem Action- und Komödien-Genre.