Chuck Bartowski (Zachary Levi) est le personnage principal. Il fait partie de la section Nerd Herd du magasin d’électronique Buy More où il travaille. Cet informaticien, qu'on peut qualifier de geek, vit chez sa soeur et son beau-frère. S'étant fait virer de la prestigieuse université de Stanford, il pense n'être qu'un raté et n'a plus vraiment d'ambition, jusqu'au jour où il reçoit un e-mail de son ancien colocataire, Bryce Larkin...

Ayant intégré tous les secrets du gouvernement américain dans son cerveau, Chuck devient alors l'Intersect, l'atout le plus important de la CIA. Pour le protéger, il aura à ses cotés deux espions professionnels : Sarah Walker et John Casey.

D'aventures en aventures, il prendra confiance en lui et devra faire des choix_plus importants les uns que les autres_qui changeront à jamais sa vie...