恰克(Chuck)，一个平凡的洛杉矶买多多超市员工(Buy More)，生活单调无趣，唯一的爱好就是电子游戏。在他的生日聚会上，他收到了斯坦福大学室友布莱斯(Bryce)的电子邮件。布莱斯为中情局工作，却不知为何盗取了所有的机密文件，并且以图片格式发送给了恰克，并且全部储存进了恰克的大脑。恰克并没有意识到自己的变化，而他这时正陷入爱河，并开始和那个认识没多久的金发美女萨拉约会。萨拉(Sarah)其实是中情局的特工，布莱斯的前女友，而她和国安局的凯西(Casey)都是为了争夺恰克而来。情况正胶着之时，恰克却正好发现了一起暗杀将军的计划。在脑中记忆的帮助下，恰克等人即时赶到现场，并且巧妙利用了电脑病毒化解了这场危急。从此恰克被当成是国家的机密被保护起来，而凯西和萨拉则留在他身边保护他。

Buy More家电卖场的产品展桌上铺着竞争对手的宣传桌布，销售主管Harry发现后要求Chuck立即撤换。Morgan自告奋勇去拉桌布，结果东西撒了一地。Sarah在Buy More对面的Wienerlicious餐馆当起了服务员，以便监视Chuck的一举一动。Sarah提出晚上再次和Chuck "约会"，并说国家安全局的顶级科学家Jonas Zarnow博士可以帮Chuck消除大脑中不该有的信息。

Ellie听说Chuck和Sarah将第二次约会，感到十分兴奋，并坚持要Chuck第二天晚上带Sarah回家吃饭。华盛顿，国家安全局的主管Beckman将军与中央情报局的局长Graham正在商讨对策。国家的顶级秘密竟然被装进了一个糊涂蛋的脑袋，叫他们哭笑不得。不过，目前的局势不算严重，因为Chuck并没有将秘密泄漏给其他人－－包括他最亲近的人。 "约会"时，Sarah把Chuck带到了Buy More的家庭影院体验中心，秘密让Zarnow对其进行测试。Sarah不允许Zarnow与Chuck见面，只说他叫"病人X"。Zarnow播放了一系列的图片来测试Chuck的反应，当他展示出一张巨大的玫瑰花图片时，Chuck的大脑中情不自禁地开始出现"国家机密"。Zarnow告诉Casey和Sarah他可以清除Chuck大脑中的信息。晚些时候，当Zarnow驾车离开时，他的手机响了……随后一声巨响，Zarnow的车子被炸成了一团火球！

Ellie拿着登有Bryce讣告的报纸给Chuck看，并劝Chuck不要伤心。与此同时，Casey和Sarah正在爆炸现场调查，他们没有发现Zarnow的尸体。Sarah在废墟中发现了Zarnow已炸坏的手机，偷偷把它藏了起来。而Casey打电话给Beckman将军，指责CIA谋杀了Zarnow。回到Buy More卖场，Casey警告Chuck不要和Sarah走得太近，与此同时，Sarah发网上留言给Chuck约他在Wienerlicious餐馆见面。

Sarah要求Chuck不要单独和Casey待在一起。她说Zarnow是被谋杀的，并拿出Zarnow的手机。Chuck立刻认出这是NSA专用的爆炸装置，被称作"焚化炉"。Sarah认为Casey杀死了Zarnow，要Chuck不动声色地回去工作，以免打草惊蛇。Chuck刚刚回到Buy More，Casey立刻追问他和Sarah谈了些什么，并亲自来到餐馆与Sarah对质。Casey认为Zarnow是Sarah杀死的，拔出枪来想要逮捕Sarah，两人在餐馆里大打出手。碰巧一群客人走进餐厅，Casey不想把事情闹大，从后门偷偷溜走了。

Casey用计把Chuck诓骗出Buy More卖场，然后中途截住他。他用自己鲜血淋漓的脸告诫Chuck，Sarah并不是表面上那样温柔可爱的女孩子，而是个冷血无情的间谍，并坚称Sarah下一个要杀的就是Chuck。Casey的车上响起了手机铃声，两人立即跳出车外。几秒钟后，Casey的车爆炸起火，和Zarnow的情形如出一辙。 Casey认为Sarah正在执行"清洗操作"－－除掉Chuck接触过的任何人，Chuck立刻想起了当天晚上的家庭聚会，甩开Casey一路狂奔回家。Casey带着一盘迷你乳蛋饼尾随而至，假装是新搬来的邻居加入了聚会。Casey把Chuck拉到没人注意的地方，告诉他两年前Sarah渗透进一个法国外交圈，用下毒的方式将他们全部杀死。

Chuck听后觉得毛骨悚然，立即冲下楼去阻止众人分食Sarah亲手做的巧克力糕点。一番令人啼笑皆非的情节之后，桌上的蜡烛倒在糕点上，糕点着了火。Chuck忙不迭地将糕点送进厕所进行处理，Sarah跟了进来，告诉他Casey所说的外交官其实都是杀手。Sarah好像突然想明白了凶手是谁，急匆匆地离去。

Casey和Chuck追出来时，发现Zarnow已经制服了Sarah，把她弄上了车。Zarnow用麻醉枪击中Casey，然后带着Sarah扬长而去。原来，Zarnow只不过是诈死，他要将Sarah带到秘密地点，然后问出Chuck的真实身份。Casey拉着Chuck跳进一辆Nerd Herd（Buy More的总公司）的送货车，他早已在车内安装了卫星定位仪，而他带来的乳蛋饼中微型追踪器，如果Sarah吃过乳蛋饼，他们将可以追踪到Sarah的下落。果然，定位仪显示出了信号。他们一路跟踪信号来到Buy More卖场－－结果发现是Morgan吃了那些乳蛋饼，正悠哉悠哉在看电影。 Chuck认为Zarnow会将Sarah带到最近的直升机场，两人赶到后发现果然如此。Casey要Chuck待在车里别乱跑，但是当Chuck看见Zarnow后，尾随他找到了Sarah被关押的地方。Chuck找了些东西给她撬手铐。此时，Zarnow带着一支巨大的麻醉枪走了进来，Chuck只好躲到暗处。很快，狡猾的Zarnow发现了Chuck。面对Zarnow，Chuck脑海中闪过几幅影像－－原来Zarnow是一个间谍。Zarnow用麻醉飞镖击中了Chuck，抛下Sarah，带着他上了一架直升机。

直升机上，Chuck很快清醒过来－－他口袋里的东西替他挡住了麻醉枪，他根本没事。Chuck捡起放在一边的麻醉枪，Zarnow与他缠斗起来。混乱中，Chuck打晕了Zarnow，但他的麻醉枪也击中了飞行员。在Sarah和Casey的电话"指导"下，Chuck像玩电子游戏一样成功将直升机降落。

Sarah很不客气地指责Chuck不该不信任她。第二天，当Chuck准备参加Bryce葬礼的时候，Ellie说自己很喜欢Sarah。Chuck认为两人已经完了，但Ellie鼓励他去道歉。与此同时，Beckman将军通知Casey，新的信息共享计算机系统将于六个月后上线－－到那时，Casey可以按自己的意愿处置Chuck。

Chuck鼓起勇气向Sarah道歉，并说自己该信任她。Sarah笑了，也为自己一时冲动的言行向Chuck道歉。Sarah问Chuck，要想当一个英雄，你准备好了吗？Chuck略一犹豫，回答说："准备好了。"就在此时，Morgan、Ellie和"Captain Awesome"鱼贯而入，众人其乐融融地共续上次未竟的晚餐。

一幅名贵的油画《荷花》几经转手，每次必有人遭到谋杀。最终，这幅画被送到洛杉矶，在米勒画廊进行展出。与此同时，Chuck的上司Mike通知他，如果要竞争助理经理的职位，就该从现在起采取些行动了。Mike给Chuck提出的挑战是：在两天内修好一大堆坏电脑，否则助理经理的职位就是竞争对手Harry的了。

Sarah来到Buy More找Chuck。Sarah提醒Chuck，他们已经约会三次了，如果不在别人面前做点样子，别人会对他们的关系起疑心。Chuck只好吻了一下Sarah－－但是他不善于在人前卖弄热情，只是轻轻地吻了一下Sarah的脸颊。Sarah和Casey把Chuck拉到没人的地方，让他辨认那些死去的"艺术品商人"的照片。无意中打断他们交谈的同事带着一张报纸，报纸上的照片引起了Chuck的注意。Chuck的"知识库"告诉他，一个叫El Ciudad的人正在寻找这幅画，此人第二天晚上将出现在艺术品拍卖会上。

Ellie听说Chuck有机会获得助理经理的职位，高兴得不得了，但Chuck完全没当回事。Ellie希望Chuck认真考虑一下自己的职业和前途，但深知Chuck性格的Morgan却认为这个世界太残酷，Chuck这样容易受伤的人如果接触了真实的世界，结局将很不幸。与此同时，NSA的将军命令Sarah和Casey去拍卖会上追捕军火贩子El Ciudad。可是谁也没见过El Ciudad，不知道他（或者她）长什么样。将军接受了Casey的建议，要他们行动时带上Chuck。

Casey给Chuck租了一套燕尾服，并说如果他懂怎么跳探戈舞就最好了。尽管Morgan一见到旧电脑就紧张，但为了哥们，他答应留下来帮Chuck的团队修理旧电脑，而Chuck可以安心和Sarah去参加拍卖会。Sarah帮Chuck弄好了假身份：处于半退休状态的软件业大亨Charles Carmichael。Chuck在斯坦福大学本来前途无量，但是Bryce偷偷陷害他，将偷来的考试卷放在他的床下，并跑去向校方告密，导致Chuck被学校开除。

Ellie的男友给Chuck上了一堂"生动"的探戈舞课。Harry又弄来一大堆破电脑让Chuck的团队修理，这些人立刻不干了。但是在Morgan的极力劝说下，他们还是留了下来。不幸的是，Morgan不小心将自己反锁在了器材室里，而Chuck才有钥匙。 Sarah给了Chuck一只带有追踪器的手表。拍卖会上，Chuck不小心弄脏了衣服。当他去洗手间清理时，一个男人突然激发了他"知识库"的闪回－－此人就是El Ciudad！Chuck立刻跑去找Sarah，Sarah要他去吧台等候。

Casey摇身一变成了这里的服务员。当Chuck问Casey要酒喝的时候，一个大学同学认出了Chuck。事实上，这个叫Allan Watterman的人才真正是个处于半退休状态的软件业大亨。正当Chuck感到自惭形秽的时候，他的"知识库"突然告诉他，Allan的离岸帐号里全都是交易内部信息得来的黑钱。而此时，跟踪El Ciudad的Sarah被对方发现，对方用枪抵住Sarah的后背，把她带到了露台上，Casey见势不妙，悄悄跟了过去。

Chuck看到那幅《荷花》时，画框引起了他的注意。美貌妖艳的Malena主动和Chuck搭讪，并邀他跳探戈舞。Chuck接受了Malena的挑战，但是要Malena领舞，因为他只学过探戈舞的女士部分。此时，Sarah和Casey联手制服了El Ciudad，却发现对方并不是真的El Ciudad，而是英国军情六处的特工，他们也是来找El Ciudad的。Chuck正享受眼前这飞来的艳福时，Malena脖子上的伤疤触发了Chuck的记忆，Chuck意识到这个女人才是真正的El Ciudad。

Morgan绝望地给拍卖会打电话，要服务员找Chuck接听。因为Morgan在电话另一端大声喊叫，Malena识破了Chuck的假身份，叫上两个打手把Chuck绑架到房间里进行审问。Chuck经不住威胁，"招供"说这幅画的画框被人改动了，这肯定是一幅伪造的赝品。Malena相信了Chuck的话，但是因为Chuck知道了她的长相，她不得不杀死他。正当Malena要动手时，Sarah和Casey追踪Chuck手表所发出的信号来到Malena的房间，及时救出了Chuck，Malena逃跑了。手下人要Malena赶紧出逃，但Malena下决心要先干掉Chuck。

Ellie在家里等着Chuck的好消息，但是Chuck除了想上床睡觉以外，什么也不肯说。Chuck向Ellie承认，和Sarah恋爱会让他精疲力尽。Ellie求Chuck好好和别人谈谈自己内心的想法－－哪怕是Morgan也好，Morgan今晚已经打了75次电话了。Chuck立即赶到Buy More，"救出"了Morgan，打发他回家去休息，自己留下来修那些破电脑，在平静的忙碌中排解心中的郁闷。

第二天一大早，上司Mike对Chuck的工作成果甚为吃惊，但Chuck却不想独自揽功，将自己的团队也表扬了一番。Casey祝贺Chuck的第一个任务获得成功，但Chuck认为他语带讽刺。Casey随后说他们已经掌握了Malena的照片，情报说她前往南美了。然而，Malena的打手却混入Buy More准备刺杀Chuck，而Malena本人也带着一支狙击步枪埋伏在附近的楼顶上。Sarah发现了Malena的行踪，两个女人上演了一场"小刀对铜环"的好戏。最终，Sarah打倒了Malena，而Casey也制服了Malena的打手。

Chuck向Ellie道歉，说自己并不想刻意逃避，他只是不想让Ellie抱有错误的幻想，他和Sarah是不可能有结果的。Ellie只想知道一件事－－Chuck喜欢Sarah吗？因为她女人的直觉告诉她，Sarah喜欢Chuck。说曹操、曹操到，Chuck带着一瓶酒出现在门外，Morgan也尾随而来。

晚餐结束后，Chuck送Sarah出门。Sarah祝贺Chuck第一个任务获得了成功。Chuck道出了心底的话：如果没有人知道他是个英雄，他干嘛还要当这个英雄？他可不喜欢无名英雄。Sarah笑道：你知，我知。如果他们真的是男女朋友，这时候就该吻别了，但他们谁也没有主动迈出这一步，Sarah径直消失在夜色中。

夜晚，Sarah。 Chuck。 Ellie。 Captain Awesome 和 Morgan 正在玩猜谜游戏。当问到Chuck最恨什么时，Sarah猜是Chuck工作上的竞争对手Harry Tang，但是Morgan却不识趣地抖漏－－是Bryce。当Morgan继续胡扯Chuck不喜欢Bryce的原因时，Chuck觉得异常尴尬。送Sarah出门的时候，Chuck向她承认自己曾有偷看她档案文件的想法，以了解她的真实情况。他问起了Bryce，Sarah闪烁其辞地说，他们只是工作上的伙伴，甚至算不上朋友。

Sarah打算洗澡时，突然从水龙头的反射镜像中看到了异常情况。她偷偷将一块肥皂塞进长丝袜中，与一个突然出现在屋里的忍者打扮的人大战起来。很快，Sarah认出来者是她以前的工作同伴Carina－－一个极为美艳的禁毒署女特工。Carina来此的目的是为了偷取一块钻石，她需要Sarah的帮助。第二天一大早，Chuck在自家的院子里与Carina擦肩而过。一阵记忆闪过后，他立刻认出了Carina的身份，包括她最后一次去阿根廷的任务以及她现在的等级。

Chuck冲进Casey的公寓，Casey和Sarah正通过视频会议系统接受上级部署的任务。CIA和NSA的头目希望Chuck与Casey、Sarah一道找回钻石。Sarah认为Chuck太有价值了，而Carina世故圆滑，不值得信任，因此不建议让Chuck参与。而Casey有了上次在布拉格的尴尬经历后（后面还有交代），也不希望再与Carina共事。NSA的头目对Carina当然了如指掌，她要求三人拿到钻石后，直接交到NSA总部。但钻石在依靠毒品发家的黑道大亨Peyman Alahi手里，防护十分严密，想要偷取并非易事。

Sarah将Chuck介绍给Carina，并说自己和Chuck目前的任务是最高机密，两人的掩饰身份是男女朋友。不知从哪儿冒出来的Morgan一看到性感惹火的Carina，眼都发直了。随后，当Carina来到Buy More打算从Chuck口中套取秘密时，Morgan却找Chuck帮忙撮合他和Carina的好事。Chuck去问Sarah，没想到Sarah认为这是个好主意，立即满口答应。

在约会中，Chuck提议看电影，但Morgan却想和Carina聊天，以便更多地了解她。Morgan喋喋不休地问着Carina，看电影正看到兴头上的Chuck被他搅得心烦意乱。当Morgan问Carina是否喜欢旅行时，Chuck没好气回答道：Carina刚刚从阿根廷回来。屋子里总算安静了。午夜，Morgan数次给Chuck打电话询问和Carina有关的事，Chuck迷迷糊糊地敷衍了几句，正打算继续睡觉，又一个电话打进来了－－这次是紧急客户服务呼叫。！

Chuck如约来到客户指定的地点，开门的竟然是Carina。Carina大大方方地承认自己撒了谎，目的就是把Chuck骗过来－－因为Chuck如果没有极高的身份等级，是不可能知道她最近的阿根廷之旅的。片刻之后，Carina竟然解开自己的睡裙，用惹火的身材色诱Chuck。Chuck一下子变得笨拙起来，口齿不清地说要给Sarah打电话，但是Carina一把夺过了电话。Carina有意无意地问Chuck是否和Sarah上过床，是否知道Sarah的前男友Bryce？

第二天，当Sarah向Chuck交代任务细节时，Chuck目光发呆，心不在焉。Sarah说他们要潜入Peyman的大宅，并要Chuck寸步不离地跟着她－－因为Carina做事总是很冲动，而且不值得信任。Sarah还说出了自己与Carina在巴基斯坦执行任务的一次往事。Chuck如释重负，承认Carina头天晚上去找过他，并说Carina肯定没说真话。但是当他提到Sarah和Bryce的关系时，Sarah沉默了。Chuck看着Sarah的眼睛，Sarah的眼神很复杂。Chuck立刻明白了，自我解嘲地说：作为一个间谍，Sarah不是一个撒谎高手。

三人来到Peyman举行的聚会上，Carina再次要求Chuck信任她。Sarah则谴责Carina的做法可能危及她和Chuck目前的伪装身份，Carina则反唇相讥，要Sarah划清公私界限。随后，Carina果然像Sarah所说的一样，鲁莽地闯进Peyman的卧室。虽然三人找到了钻石，但是Peyman和他的手下人出现了。Peyman似乎一点都不担心有人来偷钻石－－只要有人碰到钻石，这间屋子就会自动封闭，四周会释放出毒气。当Sarah将Peyman引诱到走廊里后，Chuck脑中一阵记忆闪过。他立刻警告Carina，Peyman并没有提到最厉害的保护措施－－底座上通着4万伏的高压电。Carina取过墙上的灭火器将钻石吹离了底座，当Chuck不偏不倚地接住时，四周真的开始施放毒气。

Chuck、Sarah和Carina逃到了海滩上。对Sarah的不信任冲昏了Chuck的头脑，他竟然将钻石交给了Carina。拿到钻石的Carina脱掉裙子，跳上一艘早已准备好的冲浪快艇逃跑了。但是Casey追踪到了Carina的电话，准备亲自去夺回钻石。Casey在宾馆与Carina狭路相逢，Carina情急之下吻了前来献花的Morgan，并把Morgan推进了电梯里。乘Morgan不注意，她把钻石塞进了Morgan的包里，然后打发Morgan离开。Casey把Carina带回旅馆房间，Carina故计重施，脱掉衣服色诱Casey－－就和当年在布拉格一样。

下班后，Sarah没有去找Chuck，而是来到Carina的旅馆房间－－Carina已经不见了，只穿着短裤的Casey被铐在床上。Chuck觉得Sarah是在生他的气，只好在家玩X-BOX打发时间。Morgan说自己包里有一个新游戏，叫Chuck去拿来，Chuck却发现了那颗钻石！一阵记忆闪过后，Chuck发现钻石属于一个恐怖组织。

被Peyman和手下人团团围住的Sarah无奈打电话给Chuck，叫他找到Carina，带钻石去旅馆房间。扮成黑衣忍者的Carina出现在Chuck家里，要Chuck交出钻石。在Chuck的劝说下，Carina不情愿地答应一起去救Sarah。当Sarah和Carina联手对付Peyman的手下人时，拿着钻石的Chuck逃进了旅馆办公室。

正当Chuck快速将钻石装进一个联邦快递包装袋时，一名歹徒冲了进来。挣脱束缚的Casey解决了这名歹徒，但是Chuck手里的快递包装袋却滑进了邮寄通道……最终，包裹被寄到了NSA总部。

任务完成后，Carina向众人道别。她仍想最后一次色诱Chuck，但Chuck依然不为所动。Carina告诉Chuck，Sarah喜欢Chcuk－－这一点可能Sarah自己都不清楚。

Chuck带着皮萨来到Sarah家向她道歉。Chuck真诚地希望知道Sarah的真实信息－－哪怕一件也好，比如中间名。Sarah表情很悲伤，始终不肯开口说话。当Chuck起身去拿餐巾纸时，Sarah用小得不能再小的声音说，自己的中间名叫Lisa－－可惜，Chuck是听不见的。