Druhá řada se i nadále zaměřuje na Chuckův neustálý boj o to, aby oddělil svůj špionážní život od toho skutečného, zatímco si na roli špiona stále více zvyká. Dozvíme se více o pozadí projektu Intersect. Fulcrum, nepřátelská špionážní organizace, která po Intersectu touží, se v této řadě objevuje častěji jako hlavní protivník. Chuck a Sarah se k sobě stále více sbližují, což komplikuje jejich vztah mezi agentem a kontaktní osobou.