S4 E1 • Espion de mère en fils

Chuck décide de rechercher sa mère sans en parler à la CIA. De leur côté, Sarah et Casey se rendent en Russie pour suivre la piste d'un employé, Marko, de l’Industrie Volkoff. En parallèle, Ellie dévoile de grandes nouvelles.

Première diffusion : 20 septembre 2010

S4 E2 • La semaine de la mode

Des crimes dans le monde de la mode sont orchestrés. Chuck et Sarah se rendent alors secrètement à Milan à l'occasion du prochain défilé de mode afin de saisir une arme de haute technologie. Durant la mission, Chuck s'aperçoit de certains défauts dans sa relation avec Sarah…

Première diffusion : 27 septembre 2010

S4 E3 • Bague à part

Lors d'un transfert de prisonnier, de vieux ennemis s'échappent et fragilise la vie de Chuck et Sarah. Leur prochaine mission romantique est alors annulée.

Première diffusion : 4 octobre 2010

S4 E4 • Coup d’Etat

Redevable au « Capitaine Trop Top » pour lui avoir sauver la vie, le Premier Ministre Alejandro Goya et sa femme désirent montrer leur gratitude en les invitant sur leur île. Chuck et Sarah les rejoignent pour une mission. Cependant, Chuck espère aussi trouver un moyen d'améliorer leur communication de couple.

Première diffusion : 11 octobre 2010

S4 E5 • Raide dingue

L'ancienne équipe, dont Casey a fait partie lors d'une mission ayant pour but la protection du président Clinton, fait son retour pour venir le chercher. L'affaire étant étroitement liée avec la recherche de sa mère, Chuck doit décider de sacrifier ou non les informations dont il dispose. Par ailleurs, Morgan révèle un secret potentiellement dangereux pour Casey.

Première diffusion : 18 octobre 2010

S4 E6 • Visions d’horreur

Chuck, Sarah et Casey doivent arrêter un sinistre scientifique, le Dr Stanley Wheelwright, qui a prévu de libérer une toxine qui incite les personnes à son contact, à faire des cauchemars.

Première diffusion : 25 octobre 2010

S4 E7 • Quand il y a doute

Après sa « première grande dispute » avec Sarah, Chuck décide de partir seul en mission pour se changer les idées. Pendant sa mission, il rencontre Gregory Tuttle, agent du MI-6 et responsable de Mary Bartowski. Lors ce cette mission, ils sont attaqués par Dasha, travaillant pour Volkoff. Pendant ce temps, Ellie effectue des recherches dans le passé secret de sa famille.

Première diffusion : 1 novembre 2010

S4 E8 • Thérapie de choc !

Lors d'une de ses missions, Chuck n'a pas pu atteindre son objectif et se met à se poser beaucoup de questions. Il pense que son échec va lui gâcher sa carrière d'espion et que Sarah soit contre lui. Il décide alors de prouver qu'il peut être très doué en s'engageant dans une mission dangereuse avec l'Agent Rye…

Première diffusion : 15 novembre 2010

S4 E9 • La boxe thaï

La santé mentale de Chuck est fragilisée et menacée. Face à cela, Sarah prend la décision de partir en mission officieuse pour se rendre dans les jungles d'Asie du sud-est. Sur place, un nouvel ennemi ré-apparaît, « le Belge ». Celui-ci veut découvrir les secrets de l’Intersecret 2.0 et trouver celui qui les détient. En parallèle, Ellie et « Trop Top » essayent de décoder une énigme que Stephen J. Bartowski a laissé derrière lui.

Première diffusion : 22 novembre 2010

S4 E10 • Les invités surprise

Ellie invite Chuck et Sarah pour fêter Thanksgiving avec un jour de retard mais Mary Bartowski débarque avec Alexei Volkoff et ses hommes pour dîner…

Première diffusion : 29 novembre 2010

S4 E11 • Le grand jeu

La relation de Chuck et Sarah s'intensifie à chaque instant. Chuck est totalement à l'aise pour exprimer ce qu'il ressent et essaie d'être le plus démonstratif et expressif possible, cependant Sarah n'est pas du genre à parler de ses sentiments à volonté. En parallèle, ils sont envoyés en France sur une mission d'espionnage afin de récupérer une nano-puce perdue contenant des informations importantes sur les sites de la CIA basés en Europe. Lors de l'action, un malheureux évènement vient troubler l'avenir de l'équipe Bartowski…

Première diffusion : 17 janvier 2011

S4 E12 • Sarah contre Casey

Sarah est prête à tout pour Chuck et décide d'aider Mary Bartowski à capturer Alexei Volkoff et même à agir seule s'il le faut. Elle rentre alors au sein de l'industrie sous couverture en se faisant passer pour un agent double. Face à cette décision, Chuck réalise que cette mission est vraiment très dangereuse et a très peur qu'elle en fasse trop. Il tente de la faire changer d'avis. Cependant, Sarah a besoin d'être assistée pour mener à bien cette mission en demandant à Chuck, Morgan et Casey de l'aider.

Première diffusion : 24 janvier 2011

S4 E13 • Mené en bateau

Après avoir prouvé sa loyauté au sein de l’Industrie Volkoff, Sarah est maintenant bien infiltrée et elle a eu le temps d'établir une stratégie pour libérer la mère de Chuck mais lorsqu'elle tente de la mettre en place cela n'est pas sans difficultés. En parallèle, Chuck, toujours inquiet, part avec Morgan en mission afin de stopper eux-mêmes et avant Sarah, Volkoff. De son côté, Casey découvre et apprend à être père en tissant des liens avec sa fille, Alex.

Première diffusion : 31 janvier 2011

S4 E14 • Séduction impossible

Chuck, Sarah et Casey sont envoyés en mission au Maroc pour secourir l'agent Roan Montgomery prisonnier d'une horde de mercenaires composée exclusivement de femmes. Sur le plan sentimental, Chuck et Sarah ont du mal à trouver des compromis sur leurs projets d'avenir…

Première diffusion : 7 février 2011

S4 E15 • Si tu vas à Rio

Chuck découvre que bien avant de connaître Sarah, celle-ci faisait partie d'une équipe d'agent spécial, la C.A.T. Squad, et décide de la surprendre en recherchant les membres. Après avoir trouvé, il prend l'initiative de les réunir en lui faisant la surprise. Cependant, il ne se doute pas un seul instant qu'il vient de réveiller quelques mauvais souvenirs et d'anciennes rancunes. Néanmoins, ils doivent pourtant mettre leur rancœur de côté et partir tous ensemble en mission à Rio de Janeiro afin de traquer le grand criminel, Augusto Gaez, qui désire les éliminer…

Première diffusion : 14 février 2011

S4 E16 • Le bal masqué

C'est le jour de la Saint Valentin et Chuck comptait passer un moment agréable auprès de Sarah, seulement l'équipe est envoyée en mission en Angleterre pour protéger une jeune héritière, Vivian McArthur, qui cache malgré elle un lourd passé. En parallèle, Casey se voit proposer une offre d'une mystérieuse femme, directrice du Service des Missions Clandestines de la CIA, Jane Bentley.

Première diffusion : 21 février 2011

S4 E17 • Chuck fait sauter la banque

Pour leur nouvelle mission, Chuck et Sarah doivent organiser le casse d'une banque hautement sécurisée et protéger par des mercenaires. Chuck doit aussi convaincre Vivian McArthur de participer à la mission malgré elle. En parallèle et suite à la demande en mariage de Chuck, Sarah fait le point sur sa vie afin de s'y préparer…

Première diffusion : 28 février 2011

S4 E18 • Sur la touche

Suite à la proposition de Jane Bentley, Casey accepte d'effectuer des missions secrètes de son côté avec une équipe en soutien. Cependant, celui-ci ne doit pas en référer à Chuck et Sarah. Face au comportement étrange et secret de Casey, Chuck et Sarah qui se questionnent, décident de mener l'enquête…

Première diffusion : 14 mars 2011

S4 E19 • Les recrues

Chuck et l'équipe font une découverte macabre au quartier général. Chuck est alors chargé d'une mission prioritaire afin de retrouver l'auteur de ce meurtre. Cependant, Chuck est désigné pour diriger cette mission, mais celui-ci se pose des questions quant à sa capacité de diriger une équipe…

Première diffusion : 21 mars 2011

S4 E20 • La famille Volkoff

Sarah révèle à Chuck que la CIA a l’intention d'assassiner Vivian McArthur / Volkoff, fille d'Alexei, car elle est accusée d'être une des complice de son père. Chuck décide de tout mettre en œuvre pour prouver l'innocence de Vivian, même s'il doit faire confiance au père de celle-ci, Alexei Volkoff…

Première diffusion : 11 avril 2011

S4 E21 • L’arnaqueuse arnaquée

Chuck et Sarah font appel à une préparatrice pour les aider à planifier leur mariage. Mais elle se révèle être une escroc. Ils vont alors utiliser toutes les ressources de la CIA pour la retrouver…

Première diffusion : 18 avril 2011

S4 E22 • L’agent X

Le mariage de Chuck et Sarah approche à grand pas et tous deux décident de mettre de côté leur vie d'espion pour profiter pleinement de leur dernier instant de célibataire. Devon, qui s'est chargé de l'enterrement de vie de garçon de Chuck, voit son organisation troublée par l'arrivée d'évènements imprévus…

Première diffusion : 2 mai 2011

S4 E23 • Répétition générale

Alors que Chuck et Sarah préparent les derniers détails pour leur mariage, ils doivent partir en mission pour sauver la mère de Chuck, capturée par Vivian Volkoff, alors qu'elle tentait de récupérer une arme. Cependant lors de la répétition du mariage de Chuck et Sarah, Vivian utilise une arme mortel sur Sarah, la laissant inconsciente…

Première diffusion : 9 mai 2011

S4 E24 • L’antidote

Alors que Sarah a été empoisonnée par Vivian, Chuck veut tout faire pour la sauver, même s'il doit lutter contre la CIA. Il décide de libérer Alexei pour connaître l'antidote de l'arme. Mais celui-ci est en cours de transfert vers un site secret de la CIA. Pendant son transfert, on retire à Alexei Volkoff l’Intersecret implanté en lui ce qui lui rend sa première identité. Par la suite, il réalise un premier antidote qui se révèle ne pas être assez puissant pour sauver Sarah...

Première diffusion : 16 mai 2011