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Chuck beginnt mit der Suche nach seiner Mutter Mary (Linda Hamilton), die er vor der CIA und seiner Schwester Ellie geheimhalten muss. Chuck und Morgan verlassen Burbank und brechen zu einer einzelgängerischen Mission rund um den Globus auf, um Chucks Mutter zu finden. Währenddessen folgen Sarah und Casey bei ihren Ermittlungen über das rätselhafte Unternehmen Volkoff Industries und dessen Agent Marco (Dolph Lundgren) einer Spur nach Russland. Zurück in Burbank wiederum, überrascht Ellie ihre Familie mit großen Neuigkeiten.