Nick Castle, un famoso romanziere annoiato dal suo successo, viene chiamato dalla polizia a collaborare in due casi di omicidio molto simili a delitti commessi nei suoi romanzi.

Il corpo di una babysitter viene rinvenuto in una delle asciugatrici dei sotterranei del palazzo in cui lavorava. Beckett, affiancata suo malgrado da Castle, indaga sulla vittima e sulla famiglia presso cui era impiegata fino ad arrivare a scoprire come la ragazza avesse una relazione con un uomo sposato, lo stesso che prima di lei aveva sedotto la sua migliore amica.

In corpo di un ragazzino viene trovato morto in una barca. Un tempo benestante, la sua famiglia ha però perso tutto nel fallimento della LemonBrothers. Beckett e Castle indagano sugli amici del giovane scoprendo, fra una menzogna e l'altra, che era entrato in un giro di spaccio a Central Park.. Intanto Castle non è sicuro di poter lasciare Martha da sola ad occuparsi della classe di Alexis nel corso di una gita a Washington.

Le indagini su un corpo trovato avvolto in un tappeto a bordo strada conducono Castle e Beckett nel profondo della vita politica newyorkese. I due scoprono un mondo di scorte costose, imprenditori arroganti, ispettori corrotti e gli effetti del tradimento. L'uomo era forse rimasto vittima di un ricatto.

Una donna congelata, trovata in un cantiere, conduce Castle e Beckett verso un caso che risale ad un anno prima e da tempo abbandonato. I due scoprono dettagli sconvolgenti sul passato della vittima e le indagini costringono l'agente Beckett ad affrontare aspetti difficili della sua vita che permettono a Castle di conoscerla meglio ed ottenere maggior materiale per il suo romanzo.

Un cadavere viene rinvenuto con segni di una cerimonia vudù, e nel caso risulta utile la conoscenza in materia di Castle, che in passato aveva svolto ricerche per un suo romanzo. Nel frattempo, sul versante casalingo, Castle deve occuparsi della possibile visita della madre di Alexis, la sua prima moglie.

Alcune rapine imperversano nelle abitazioni della creme di New York, e quando una donna viene uccisa, il caso passa in mano della Omicidi. Mentre Castle si rivolge ad un vecchio ed esperto ladro che conosce, si scopre un collegamento con delle serata di gala per beneficenza: Castle invita Beckett ad una di queste per investigare.

Una donna viene ritrovata uccisa in una vasca piena di olio motore. Beckett e Castle scoprono che la vittima aveva cambiato identità: 20 anni prima era stata un'ambientalista e aveva piazzato una bomba in una nave, nella cui esplosione un'amica attivista era rimasta uccisa, ed il capitano della nave era rimasto paralizzato. I sospetti si rivolgono verso l'ambientalista che aveva costruito la bomba, una scrittrice che stava redigendo le memorie della vittima, ed il figlio del capitano paralizzato.

Una bambina viene rapita e Beckett viene coinvolta nella ricerca dall'FBI, in particolare dall'agente che è stato sua vecchia fiamma, Will. Questo provoca degli attriti con Castle. In particolare quando Will bacia Beckett, anche se lei, al contrario dell'agente dell'FBI, non sembra voler riprendere la vecchia storia d'amore.

Castle e Beckett si occupano dell'omicidio di un chirurgo plastico. Intanto Castle indaga sul passato di Beckett e scopre qualcosa di importante, mentre Alexis viene invitata al suo primo ballo scolastico.

Molti impegni per Castle: un romanzo da promuovere e sistemare le cose con Beckett, in collera con lui per aver indagato contro la sua volontà sulla morte della madre. Intanto la polizia deve risolvere il misterioso omicidio di un uomo trovato tra i rami di un albero.

Castle e il detective Beckett sono in competizione contro Ryan ed Esposito per risolvere un caso di omicidio. Ma una serie di circostanze fa si che le due 'squadre' smettano di competere e lavorino insieme per scoprire cos'è realmente accaduto alla vittima.

In città è la settimana della moda e Castle e Beckett sbirciano dietro le quinte delle passerelle per indagare sull'omicidio di una modella.

Castle e Beckett indagano sulla morte misteriosa di un esploratore Artico avvenuta durante una spedizione. Le indagini li portano in varie direzioni, compreso Park Avenue e la CIA. Il caso diventa estremamente frustrante e Castle si chiede se il killer non li stia prendendo tutti in giro.

L'agente di Castle gli comunica che ha ricevuto un'offerta di lavoro da sogno, ma accettarla significherebbe abbandonare il personaggio di Nikki Heat e soprattutto non lavorare più con il detective Beckett, la sua brillante e inflessibile musa.

Halloween si avvicina e un uomo viene ritrovato assassinato in un cimitero, con un paletto di legno nel cuore e canini appuntiti in bocca. Castle e Beckett seguono una pista che li porta a una setta adoratrice dei vampiri; durante le indagini, Castle continua a provare nuovi costumi per la festa di Halloween.

La cantante del gruppo preferito di Alexis viene ritrovata morta in un vicolo. Il cadavere, con al collo un iPod che riproduce l'ultimo successo della vittima, è stato messo di proposito in una posizione che ricorda esplicitamente il suo ultimo video musicale. Alexis stessa darà un suo contributo al caso.

Un fattorino in bicicletta viene investito di proposito da una macchina nera;l'assassino scende poi dal veicolo per rubare lo zaino del ragazzo. Il corriere stava recapitando un pacco per conto di un detenuto e il destinatario sarebbe stato il capitano Roy Montgomery, attuale capo di Beckett. Martha Rodgers intanto s'interessa dei social network e ritrova vecchie amicizie.

Un uomo viene scaraventato giù dal tetto di un palazzo: la vittima è un assistente procuratore, paladino della lotta contro il crimine. Mano a mano che le indagini proseguono però, l'uomo risulta sempre più coinvolto in un losco giro di prostituzione. Alexis se la deve vedere nel dire al padre di un programma di scambio con la Francia che dura tre settimane e chiede consiglio a Beckett.

Un uomo, ucciso da un colpo di pistola, viene ritrovato in uno scivolo per l'immondizia. La vittima viveva nel Connecticut con la famiglia, ma lavorava a New York. Al riconoscimento del cadavere si presentano sia la moglie che l'amante, l'una ignara dell'esistenza dell'altra. Alexis se la deve vedere con un'attività extrascolastica di tre giorni relazionata ad una istituzione statale a scelta e lei ha scelto le forze dell'ordine, Beckett le ha dato il permesso di farlo al distretto. Il ruolo che deve svolgere è sistemare il magazzino degli oggetti raccolti in scene del crimine e quelli smarriti.

Victor Fink, proprietario di una galleria d'arte, è stato colpito a morte da un misterioso assassino. La polizia rinviene cinque bossoli ma solo quattro proiettili. Il quinto proiettile si è infatti conficcato nel libro che un potenziale testimone teneva nella tasca, questo testimone però ha perso la memoria e non si ricorda chi è. Martha ha un piccolo momento di crisi con Chat.

Castle e Beckett sono chiamati sulla scena di un crimine svoltosi durante una cerimonia matrimoniale e Rick si accorge che la sposa altri non è che una sua ex fidanzata. Il caso diventa difficoltoso per le tensioni emotive dei coinvolti, non ultima delle quali Beckett che diventa gelosa del feeling tra Castle e Kyra.

Castle e Beckett indagano sulla morte di un malavitoso Irlandese, ma durante le indagini scoprono per caso un traffico internazionale di droga. Inoltre questo caso potrebbe essere collegato all'omicidio della madre di Beckett.

Castle e il Detective Beckett si occupa di un uomo trovato morto in casa d'altri da una famiglia tornata dalla vacanze. La vittima sembra aver trascorso del tempo nel loro appartamento, forse nascondendosi da qualcuno. Intanto nel giornale, Castle viene eletto nella top ten degli scapoli d'oro di New York, e viene scritto che è sentimentalmente legato a Beckett.Lei lo scopre e bisticciano a proposito.

Castle e Beckett s'imbattono nell'ex campione di baseball Joe Torre durante le indagini su un caso di omicidio in cui la vittima è una star della major league, ritrovata morta dopo un viaggio a Cuba. Alexis intanto, è impegnata con un progetto genealogico che spinge Castle a considerare l'idea di scoprire l'identità di suo padre.

Una studentessa viene ritrovata morta in un parco. Castle e Beckett scoprono che la ragazza stava scrivendo una tesi e sembra che queste sue ricerche possano avere provocato il suo omicidio. Vengono presi in esame i negozi di bondage. Ryan fa conoscere al gruppo la sua fidanzata.

Castle e Beckett uniscono le loro forze a quelle dell'FBI per catturare un pericoloso e scaltro serial killer.

Il serial killer continua a eludere le forze della polizia e dell'FBI e sfida Castle, Beckett e l'agente Shaw a catturarlo.

Castle e Beckett indagano sull'omicidio di Will Medina, l'assistente curatore del Museo di Storia Naturale. Il persona del museo è convinto che il decesso sia collegato a una maledizione che grava su un'antica tomba dei Maya.

Castle è ospite in un talk show per promuovere il suo ultimo libro, Heat Wave. Durante una pausa pubblicitaria, il presentatore, Bobby Mann sussurra a Castle che qualcuno lo vuole morto. Il giorno dopo Mann è trovato morto per cause naturali ma Castle è convinto che ci sia qualcosa sotto. Alexis è occupata ad andare via per fare cinque giorni per orientamento.

Il team indaga sull'omicidio di un ladro e durante le indagini si scopre che Esposito ha una connessione con il probabile killer. Intanto il Detective Tom Demming è assegnato al caso e tra lui e Beckett nasce un'attrazione reciproca, rendendo difficile lavorare insieme al caso con Castle.

Una nota ristoratrice si ritrova coinvolta nelle indagini per un omicidio la cui vittima è un ex concorrente del reality show Kitchen Wars. La chef è un'amica del liceo di Beckett e non nasconde la sua attrazione per Castle.Si scopre che stava lavorando a una torta con un anello nascosto dentro. Intanto la storia tra Kate e il detective Demming va avanti.

Una rapina finita in tragedia spinge Beckett a richiedere l'assistenza di Demming per il caso. In realtà le indagini si trasformano in una sorta di gara tra Castle e Demming, entrambi intenzionati a risolvere il caso per primi e fare colpo su Kate.

Castle e Beckett indagano su quello che sembra l'omicidio di un agente segreto. Intanto, la storia con Demming continua, mettendo a rischio la relazione tra Kate e Rick, costringendo i due ad ammettere una volta per tutte cosa provano l'uno per l'altra.

Beckett e la sua squadra irrompono in un appartamento nel corso di un'indagine di omicidio e restano sorpresi nel trovare Castle, del quale non avevano notizie da mesi, accanto al cadavere con la pistola in pugno. L'agente non ha altra scelta che arrestare lo scrittore, costretto a dover dimostrare la propria innocenza.

Beckett e Castle sono alla ricerca del killer di un famoso medium e discutono della realtà o meno delle abilità extrasensoriali. L'arrivo della lettera di una vittima che predice la propria morta fa nascere una discussione sull'autore del testo: la vittima o l'assassino?

Un nuovo caso di omicidio mette in evidenza l'immaginazione e le teorie di Castle. L'ex partner di Beckett fa una visita a sorpresa ed il rapporto con la detective suscita la gelosia dello scrittore.

Castle e Beckett indagano sull'omicidio di un giovane matematico ucciso con un proiettile vecchio di 200 anni. Questo solletica l'immaginazione di Castle che costruisce una teoria su un killer che viaggia nel tempo.

Quando una bara cade durante il trasporto ad un funerale, ne vengono fuori il deceduto ed una seconda donna sconosciuta. La vittima viene identificata come una dottoressa del County Hospital e sta a Castle e Beckett scoprire se sia stato il suo lavoro in ospedale o la sua vita privata ad aver portato al suo omicidio. Intanto Gina cerca di legare con Alexis e questo rovina il suo rapporto con Castle.

Una donna morta lascia indizi che fanno pensare che il Tripler Killer, 3XK, sia tornato dopo quattro anni. Castle e Beckett sono costretti ad un gioco mortale con il killer per prevenire ulteriori decessi.

La segnalazione di un agente ucciso si rivela in realtà essere l'omicidio di uno spogliarellista vestito da poliziotto. Castle e Beckett esplorano il mondo degli strip club per scoprire la causa dell'omicidio.

Castle e Beckett indagano l'omicidio di un operaio della metropolitana di New York trovato morto in Central Park. Ma durante le indagini scoprono anche il rapimento di un ragazzo. La squadra cerca allora di comprendere i motivi del rapimento per salvare la vita del ragazzo.

Il rapimento alieno è l'ultima teoria di Castle per spiegare la morte di un astrofisico causata da decompressione esplosiva ed un noto esperto del settore viene coinvolto nelle indagini. A complicare ulteriormente le cose, un agente del governo interviene per bloccare le indagini.

Castle e Beckett indagano l'omicidio di un lavoratore del porto diventato gestore di un bar il cui corpo viene ritrovato nell'East River. Nel corso delle indagini scoprono un segreto sepolto dai tempo del Proibizionismo.

"Heat Wave", il romanzo di Castle, viene adattato in un film e l'attrice Natalie Rhodes affianca Beckett durante le indagini per capire meglio il personaggio che dovrà interpretare.

Castle e Beckett indagano sull'omicidio del proprietario di un negozio di magia storico, trovato morto nella vasca della tortura dell'acqua di Houdini.

Vecchie ferite si riaprono quando il detective in pensione che si è occupato del caso della madre di Beckett si mette in contatto con lei con nuove informazioni, ma viene ucciso davanti agli occhi della donna prima che possa rivelarle. Le indagini sul suo omicidio riconducono ad una cospirazione vecchia di dieci anni che può nascondere le risposte riguardo l'omicidio della madre di Beckett.

Castle e Beckett indagano sull'omicidio di un vincitore della lotteria, per il quale abbondano i sospettati. Intanto Marha eredita dei soldi che sente di non meritare.

Castle e Beckett indagano su un omicidio e durante le indagini il primo sospettato si scopre essere un vecchio amico di Castle, Damien Westlake, che è stato il suo mentore ai tempi dell'università. Castle vuole convincere Beckett che Damien, sospettato anni prima anche dell'omicidio del proprio padre, non è un assassino.

Castle e Beckett sono alle prese con quella che sembra una rapina finita in omicidio. Durante le indagini si scopre che la vittima era coinvolta in una misteriosa cospirazione.

Beckett e Castle sono costretti a collaborare con l'agente Fallon, per cercare di evitare una catastrofe che minaccia l'intera città.

Un delitto viene commesso sul set di una delle più longeve soap opera di New York, Temptation Lane: la capo sceneggiatrice viene uccisa con un'ascia...

Un giurato viene ucciso durante un processo per omicidio. Castle e Beckett scoprono che l'uomo non era così irreprensibile come sembrava.

Castle e Beckett vengono chiamato ad indagare sul misterioso omicidio di un reporter, trovato morto nel forno di una pizzeria.

Stavolta Beckett e Castle devono districarsi tra diverse piste fuorvianti, per capire chi abbia sparato ad un campione di nuoto durante i Giochi Olimpici.

Castle si fa accompagnare da Beckett a Los Angeles dove, nonostante gli ordini contrari, vuole indagare sull'omicidio del suo ex partner.

Rick e Beckett indagano sull'omicidio di una partecipante a un concorso di bellezza, trovata strangolata durante le prove dello spettacolo. Cercando tra vari possibili sospettati si scopre che la vittima aveva molti nemici.

Hal Lockwood, un pericoloso killer a pagamento, riesce a scappare durante un'udienza in tribunale e una massiccia caccia all'uomo viene organizzata per stanarlo, considerato anche che l'uomo ha delle informazioni sull'assassinio della madre di Beckett.