S3 E1 • Espion envers et contre tout

En tant qu'Intersect nouvel génération, Chuck s'entraine à devenir un espion à part entière mais touche le fond lorsqu'il est recalé de l'école d'espionnage et qu'il perd Sarah par la même occasion. Morgan revient de l'école à Benihana pour aider Chuck à se remettre de Sarah.

Première diffusion : 10 janvier 2010

S3 E2 • Version 2.0

Chuck a une nouvelle mission lorsque la meilleure amie de Sarah, Carina, est de passage en ville en compagnie de son fiancé Karl. Les choses deviennent compliquées lorsque Chuck veut mettre à plat les problèmes dans sa relation avec Sarah alors qu'ils se trouvent en mission. Morgan se trouve lui aussi en difficulté lorsqu'il se met à mentir à Jeff et Lester.

Première diffusion : 10 janvier 2010

S3 E3 • L'ange de la mort

Chuck doit utiliser sa relation avec Capitaine Awesome pour protéger un dictateur en visite, Goya le premier, qui est la cible d'un assassinat. Alors que Capitaine Awesome est excité à l'idée de jouer les espions, Chuck s'intéresse plus à la sécurité d'Awesome et d'Ellie qu'à sa mission.

Première diffusion : 11 janvier 2010

S3 E4 • Opération trop top

Awesome est pris par erreur pour un super-espion par la dangereuse Sydney Price, aussi Chuck doit-il devenir son chaperon et lui enseigner les ficelles du métier. Lors d'une mission concernant l'"Alliance", ils croisent le mystérieux Daniel Shaw. Pendant ce temps, Morgan est promu directeur assistant et doit gérer les dernières divagations de Jeff et de Lester.

Première diffusion : 18 janvier 2010

S3 E5 • Mission solo

L'agent de la CIA Daniel Shaw confie à Chuck sa première mission en solo à Paris, en ignorant les réserves de Sarah et Casey. Dans le vol vers la France, Chuck rencontre Hannah et flashe sur un autre passager - l'imposant Hugo Panzer. Pendant ce temps, Casey doit aider Morgan à battre Jeff et Lester pour le contrôle du Buy More.

Première diffusion : 25 janvier 2010

S3 E6 • L'atout de Chuck

Chuck doit faire d'un agent ennemi un espion pour la CIA. Il jongle avec ses deux vies: il forme la nouvelle employée du Nerd Herd, Hannah, et est responsable de son propre agent qui est lié à The Ring. Chuck pense qu'il peut gérer son agent tout seul mais Sarah et Casey pensent qu'ils doivent intervenir. Pendant ce temps, Awesome doit mentir à Ellie qui commence à poser des questions sur Chuck. Morgan, Jeff et Lester quant à eux, tentent d'en savoir plus sur Hannah.

Première diffusion : 1 février 2010

S3 E7 • Doubles secrets

Chuck doit protéger Hannah quand ils se retrouvent ensemble sur une mission. Chuck et Hannah se retrouvent sans le vouloir à participer à la dernière mission de l'agent Shaw. A son grand regret, Sarah se retrouve à devoir faire équipe avec Shaw, qui semble essayer de se rapprocher d'elle. Pendant ce temps, Morgan et Ellie continuent leur mission pour trouver la raison du comportement secret et étrange de Chuck.

Première diffusion : 8 février 2010

S3 E8 • Comme un arracheur de dents

Chuck doit prendre l'identité de l'assassin le plus dangereux du monde. Chuck promet de faire à diner pour Hannah, Elie et Awesome mais doit tout d'abord endosser l'identité de l'assassin le plus dangereux du monde pour une nouvelle mission. Pendant ce temps, Sarah souhaite que sa relation avec Shaw reste strictement professionnelle.

Première diffusion : 1 mars 2010

S3 E9 • Chuck est en panne

Chuck est mis sur la touche quand il n'arrive plus à avoir de flash. Chuck voit son monde s'écrouler quand il n'arrive pas à flasher et qu'il doit rester sur la touche lors d'une mission. Alors que Shaw, Sarah et Casey partent sans lui , Chuck e retouve dans une situation difficile.

Première diffusion : 8 mars 2010

S3 E10 • Même pas peur

Casey accepte d'effectuer une mission pas très officielle pour son ancien commandant, le Colonel James Keller, qui le conduit à commettre un acte de trahison. Quand Chuck apprend la véritable nature du Colonel Keller, Sarah et lui mettent au point un plan pour sortir Casey de prison et prouver son innocence. Pendant ce temps, le plan d'Awesome pour mettre Ellie dans un endroit hors de danger est compliqué par les rêves de famille de la jeune femme.

Première diffusion : 15 mars 2010

S3 E11 • L'examen final

Chuck apprend que sa prochaine mission solo sera le dernier test pour savoir s'il est prêt à être un espion. Chuck doit mettre en pratique tout ce qu'il a appris pour éviter de retourner à son ancienne vie pendant que Sarah et Shaw observent tous ses faits et gestes.

Première diffusion : 22 mars 2010

S3 E12 • Volte-face

Chuck a fait son choix parmi les meilleurs agents de la CIA pour une mission sous couverture, mais il n'a qu'une personne en tête pour ce job: Sarah. Casey, Morgan et Awesome décident de faire équipe pour aider Chuck à la reconquérir.

Première diffusion : 29 mars 2010

S3 E13 • Chuck contre l'autre

Chuck, Sarah et Shaw se retrouvent pour trouver l'agent du Ring derrière le meurtre de la femme de Shaw. Sarah croit que Shaw est parfaitement prêt pour cette mission mais Chuck est inquiet de son état émotionnel. De son côté, Morgan pense quitter le Buy More.

Première diffusion : 5 avril 2010

S3 E14 • Au train où vont les choses

Pendant qu'ils sont en Europe, Sarah et Chuck réalisent qu'ils voyagent dans le même train que des espions espagnols. Même s'ils sont seuls, ils décident de s'occuper de ces agents rebels. Bien sûr cette mission improvisée ne se passe pas comme prévue. Au même moment, le Général Bekman donne l'ordre à sa nouvelle équipe "improbable" – John Casey et Morgan Grimes – de retrouver le couple "disparu".

Première diffusion : 26 avril 2010

S3 E15 • La tigresse

Chuck et Sarah doivent être formé par Craig et Laura Turner, un couple marié de la CIA qui, malgré leur dossier impeccable, se déteste. La relation houleuse des Turner force Chuck et Sarah à se demander s'ils sont destinés à finir de la même façon. Pendant ce temps, Casey doit former le nouveau membre de l'équipe - Morgan.

Première diffusion : 3 mai 2010

S3 E16 • Une histoire de fou

Chuck a des problèmes suite à des rêves plutôt troublants et croit que son dernier rêve prédit un danger lors de la visite d'un chef d'Etat. Cependant le Général Beckman n'est pas convaincue et oblige Chuck à rencontrer un psychiatre de la CIA, le Dr Leo Dreyfus. De son côté Ellie reçoit une nouvelle surprenante et Anna revient au Buy More pour discuter avec Morgan.

Première diffusion : 10 mai 2010

S3 E17 • Annonces classées

Après son dernier rêve, Chuck demande à Morgan de l'aider pour une mission personnelle. Leur enquête se complique quand Stephen J. Bartowski revient et apprend que Chuck a téléchargé l'Intersect 2.0. Par chance, le père de Chuck pourrait bien savoir comment aider son fils.

Première diffusion : 17 mai 2010

S3 E18 • Un métro de retard

Le Ring se rapproche dangereusement de Chuck et de l'Opération Bartowski. Heureusement, Steven, le père de Chuck, est en train de tout faire pour sauver son fils. Pendant ce temps, Casey doit protéger secrètement sa fille du Ring, et Big Mike reçoit des nouvelles importantes pour le Buy More.

Première diffusion : 24 mai 2010

S3 E19 • Chuck et les femmes de sa vie

L'équipe découvre qu'il y a des « taupes », au sein de CIA et de la NSA, et cela depuis toujours. Ils apprennent par la suite, que les dirigeants de l'Alliance ont emprisonné le Général Beckman et dévoile leur dessein de créer une convention d'espion en reprenant la CIA et la NSA à leur compte. L'équipe Bartowski met alors tout en oeuvre pour capturer ses ennemis ainsi que Shaw, le traître. Hélas, ce dernier s'échappe et va au Buy More et exige que Chuck l'affronte. De son côté, Big Mike reçoit des nouvelles très sérieuses à propos du Buy More…

Première diffusion : 24 mai 2010