Charlie'nin Melekleri, Townsend Ajansı'nda çalışan üç genç kadın ajan Sabina, Jane ve Elena'nın maceralarını anlatır. Bu ajanlar, dünyanın enerji sorununu çözmesi muhtemel bir teknolojik aletin yanlış kişilerin eline geçmesini engellemeye çalışırken, aynı zamanda aletin mucidi Elena'yı korumak için mücadele ederler.