La tercera temporada de Chuck se estrenó el 10 de enero de 2010 y tiene 19 episodios.

Episodio 1: Chuck contra el aviso de despido
Después de haberse convertido de nuevo en el Intersect, Chuck intentará convertirse en un super espía sometiéndose a un intenso entrenamiento bajo la vigilancia de la General Beckman. Sin embargo, sus emociones no dejan de interferir con el funcionamiento del Intersect, de modo que la general decide prescindir de él.

Episodio 2: Chuck contra las tres palabras
El equipo “Bartowski” deberá ayudar a la agente Karina (capítulo 5 – temporada 1) a recuperar un arma que está en poder de un peligroso traficante. Karina, a medio de tapadera, se ha convertido en la prometida de dicho criminal. El grupo debe colarse en la fiesta de compromiso de su compañera y acceder así a la habitación donde se encuentra el maletín.

Episodio 3: Chuck contra el ángel de la muerte
El equipo debe hacerse cargo de la seguridad y protección de un dictador comunista que se encuentra en la ciudad, pero de forma encubierta. A pesar de la reticencia de Chuck, los agentes deciden utilizar a Devon para acercarse a su objetivo, pues éste le ha tratado en el hospital salvándole la vida y siendo invitado en gratitud a una gala privada.

Episodio 4: Chuck contra la operación pasada
Devon es capturado por un agente del Anillo, que pensando que es un espía con reconocimiento mundial, le ofrece unirse al Anillo. Devon habla con Chuck explicándole la situación, y que la General Beckman le pida que acepte la invitación para usarlo y atrapar al agente enemigo.

Episodio 5: Chuck contra la primera clase
El Agente Especial también conocido como Daniel Shaw, le da la primera misión, solo a Chuck, en un avión dirigido a Francia, pero la misión se complica cuando le comunican a Chuck que la misión no es en Francia, sino en el avión donde se encuentra una llave para abrir un artefacto del Anillo.

Episodio 6: Chuck contra la muestra de nachos
Chuck debe entrenar a un nuevo frikiy se ocupa de un activo con vínculos con el anillo. Devon se pone nervioso sobre la cobertura de Chuck cuando Ellie empieza a sospechar de su obra. 

Episodio 7: Chuck contra la máscara
Shaw envía Chuck y Hannah en una misión, obligando a Sarah a trabajar con él. Morgan y el equipo de Ellie para averiguar información sobre Chuck.

Episodio 8: Chuck contra el nombre falso
Los planes de Chuck para cocinar la cena para Hannah, Ellie y Devon se interrumpen cuando tiene que pasar por un asesino. Sarah se compromete a mantener su relación profesional con Shaw.

Episodio 9: Chuck contra la barba
Chuck se queda fuera del servicio activo cuando tiene problemas al intentar utilizar el intersect y se pone en peligro inminente, sin la ayuda de Sarah y Casey.

Episodio 10: Chuck contra el tic tac
Cuando un trabajo de Casey se lleva a cabo por sus tierras, el ex comandante ingresa en la cárcel por traición a la patria, Chuck y Sarah tienen que venir al rescate. Devon tiene que luchar para mantener el secreto de Chuck de Ellie cuando gana una concesión de becas.

Episodio 11: Chuck contra el examen final
Sarah y Shaw deben de dar el visto bueno Chuck en su última prueba antes de convertirse oficialmente en un agente de la CIA.

Episodio 12: Chuck contra el héroe americano
Cuando Chuck tiene que seleccionar un socio para una misión secreta importante, Casey, Devon, y Morgan conspiran para asegurarse de que elige solo a Sarah.

Episodio 13: Chuck contra el otro
Morgan considera dejar el CompraMás. Chuck, Sarah, y Shaw van detrás del anillo que mató a la esposa de Shaw

Episodio 14: Chuck contra la luna de miel
Chuck y Sarah, ahora, se encuentran espías enemigos durante un viaje en tren por Europa y deben confiar en el nuevo equipo de la CIA en busca de ayuda: Casey y Morgan.

Episodio 15: Chuck contra los modelos de papel
La paciencia de Casey se rompe cuando tiene que entrenar Morgan para ser un agente, mientras que Chuck y Sarah aprenden a ser un equipo de éxito, pero se casó con un equipo de espías.

Episodio 16: Chuck contra el diente
Una serie de sueños perturbadores obligan a la General Beckman enviar a Chuck a ver a un psiquiatra. Anna Wu vuelve al Compra más.

Episodio 17: Chuck contra los muertos vivientes
Todo se complica. Chuck y Sarah tratan de determinar si Shaw está todavía vivo. Mientras, Casey sospecha de que Ellie está engañando a Devon

Episodio 18: Chuck contra el metro
Chuck, Sara y Casey persiguen a Ellie y Shaw sólo para descubrir a qué están jugando. Mientras, la CIA va contra el equipo y éstos deberán protegerse.

Episodio 19: Chuck contra el anillo (2ª parte)
El Equipo Bartowski escapa gracias a Morgan y Devon. Los ancianos van a estar en una convención de espionaje para hacerse cargo de la CIA y la NSA, el Equipo Bartowski se prepara para la captura de los Ancianos y exponer Shaw. Mientras tanto, Big Mike recibe una noticia seria sobre el CompraMás.

Segunda Temporada
Primera Temporada

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