Chuck Bartowski é um especialista em computação que trabalha com seu melhor amigo, Morgan Santos, em uma loja de eletrônicos. Chuck é um nerd viciado em jogos de computador que não consegue ter uma namorada sequer, apesar da ajuda de sua irmã, a doutora Ellie Bartowski.

No seu aniversário recebe um email de um dos seus ex-colegas da faculdade – agora agente da CIA – que lhe mostra uma série de imagens que ele imagina ser de pouca importância. O que ele não sabe é que descarregou em sua mente uma base de dados com informações confidenciais do Governo.

Esses dados são ativados em seu cérebo com singulares detonadores que lhe mostra imagens rápidas ... Imagens estas que ele precisa aprender a decodificar.