Als ein Meisterschwimmer und Olympia-Hoffnungsträger tot in einem Trainingsbecken aufgefunden wird, stürzen sich Castle und Beckett in die Ermittlungen und decken unzählige Geheimnisse auf, die zu seinem Tod geführt haben könnten.

Als bei einer Protestkundgebung eine Bombe explodiert, die fünf Menschen tötet, erkennen Castle und Beckett, dass der Schlüssel zur Lösung des Falles darin liegt, die 47 Sekunden vor der Explosion zu rekonstruieren. Anhand von Videoaufnahmen und Zeugenaussagen decken sie die schockierende Wahrheit darüber auf, wer die Bombe gelegt hat.

Castle und Beckett ermitteln, als ein bärtiger Mann namens Kris Kringle im Central Park vom Himmel fällt; Beckett und Castle arbeiten gemeinsam an einer Weihnachtsliste.

Als Beckett den Auftrag erhält, Erik Vaughn zu beschützen, einen charmanten Milliardär und Unternehmer, dessen Leben in Gefahr ist, ist sie gezwungen, über ihre Beziehung zu Castle nachzudenken, die auf einem Tiefpunkt angelangt ist. In der Zwischenzeit unternimmt Castle, der von Eifersucht zerfressen ist, alles, um den Fall zu lösen und die beiden zu trennen.

Alexis bittet Castle um Hilfe bei einem Unschuldsgutachten, um zu beweisen, dass der zum Tode verurteilte Frank Henson zu Unrecht verurteilt wurde. Da nur noch 72 Stunden bis zu seiner Hinrichtung verbleiben, müssen Castle und Alexis (mit Hilfe von Beckett) dringend den ursprünglichen Mordfall untersuchen und stoßen dabei auf brisante Geheimnisse, die Franks Schicksal besiegeln könnten.

Als Castle und Beckett entdecken, dass das Opfer eines Gebäudebrandes in Wirklichkeit erschossen wurde, kommen sie einem Serienbrandstifter auf die Spur, der zum Mörder geworden ist. Unterdessen setzen bei Ryans Frau Jenny die Wehen ein, doch ein Unglück droht den freudigen Moment zu zerstören.

Eine Mordermittlung führt Castle (Nathan Fillion) in ein offenbar alternatives Universum, in dem er Kate Beckett (Stana Katic) niemals getroffen hat. Castle muss Beckett, Esposito (Jon Huertas) und Ryan (Seamus Dever), die nun völlig Fremde sind, überzeugen, ihn an der Ermittlung teilhaben zu lassen um wieder zurück in seine Welt zu finden. Die Ereignisse bringen Castle und Beckett dazu, endlich vor den Traualtar zu treten.

Ein mysteriöser, wiederkehrender Traum bringt Castle (Nathan Fillion) und Beckett (Stana Katic) dazu, Antworten zu suchen über die zwei Monate, in denen er verschwunden war. Doch ihre Suche nach der Wahrheit hat tödliche Konsequenzen.

Beckett (Stana Katic) befindet sich in der Episode XX von Castle gemeinsam mit FBI-Analytiker Vikram Singh (Sunkrish Bala) auf der Flucht vor dem unbekannten, bewaffneten Einsatzteam, während ihr Ehemann (Nathan Fillion) versucht, die Hintergründe der Geschehnisse aufzuklären, um seine Ehefrau zu finden. Zum Glück erhalten sie in letzter Sekunde tatkräftige Schützenhilfe von einer Frau (Ann Cusack), die sich als Castles Stiefmutter Rita vorstellt.

Während Kate (Stana Katic) nicht in der Stadt ist, zieht Detective Slaughter (Adam Baldwin) Castle in den Fall eines besonders ausgeklügelten Raubzuges hinein. Schon bald stolpern sie über die erste Leiche, die allerdings Slaughters Messer inklusive Fingerabdrücke im Hals stecken hat. Doch Castle glaubt an die Unschuld des stürmischen Detectives. Zusammen gehen sie einer neuen Spur nach, während Ryan (Seamus Dever) und Esposito (Jon Huertas) ihnen dicht auf den Fersen sind, um Slaughter zu verhaften. In Zuge dessen, entdecken sie, dass das Mordopfer als Mentor des jugendlichen Straftäters Louis Prince (Brett DelBuono) fungierte.