Чак Бартовски - стеснительный молодой компьютерный эксперт, работающий в местном магазине электроники "Купи больше" со своим лучшим другом Морганом Граймсом. Элли, сестра Чака, постоянно заботится о своём брате и хочет помочь ему найти подружку.

В ночь своего дня рождения Чак получает электронное письмо от своего бывшего друга из Стэнфордского университета, Брайса Ларкина, который оказался сбежавшим агентом ЦРУ. В результате прочтения письма в мозг Чака загружается содержимое целого сервера засекреченной информации правительства США.

Две правительственные спецслужбы (АНБ и ЦРУ) хотят забрать эту информацию себе и посылают своих агентов - майора Джона Кейси (АНБ) и Сару Уокер (ЦРУ) - извлечь её. А так как сам диск с информацией был уничтожен в процессе неудавшегося побега Брайса, мозг Чака оказался ее единственным оставшимся носителем. Оба агентства вербуют его для поимки убийц и международных террористов, переворачивая его доселе непримечательную жизнь.

Чак намерен держать в тайне от семьи и друзей свою новую работу. Это заставляет Кейси и Уокер пойти на перемирие и придумать для себя прикрытие: Уокер притворяется подругой Чака, работающей в местной забегаловке, а Кейси нанимается в магазин где работает Чак. Они защищают жизнь Чака любой ценой.