A detetive Beckett luta para sobreviver; Castle tenta identificar o atirador; Ryan e Esposito tentam se ajustar ao novo capitão.

A cena de um assassinato com muito sangue, mas nenhuma vítima, e ciência de alta tecnologia de extensão de vida, fazem parte da investigação enquanto Castle e Beckett tentam resolver um assassinato sem um corpo. Enquanto isso, Alexis espera ouvir notícias sobre a sua candidatura para Stanford.

O assassinato de uma jovem mulher aponta para a arma roubada de Ryan como a arma do crime - a arma roubada anteriormente pelo serial killer 3XK. Agora Castle e Beckett estão contra o tempo para rastrear 3XK antes que ele mate novamente.

Uma investigadora de seguros com um segredo ajuda Castle e Beckett quando uma escultura valiosa é roubada e alguém é assassinado; uma benfeitora rica de museu junta suspeita.

Castle e Beckett investigam o assassinato de um caçador de fantasmas, que estava investigando uma assombração em uma mansão de Nova York.

Martha e Castle são mantidos reféns por assaltantes de banco vestidos com uniformes de hospital; os esforços de Beckett de resgate são dificultados por um estrito negociador de reféns (Dean Norris).

Quando um dono de cassino é assassinado em um armazém abandonado, suspeitos surgem em Nova York e Atlantic City; durante a investigação, Castle faz uma despedida de solteiro improvisada para Ryan.

A equipe procura por um atirador que está aterrorizando Nova York; Beckett tenta esconder seu agravamento de TEPT de Castle e os detetives.

Castle e Beckett desapareceram, deixando o resto dos detetives à procura deles. Em outro lugar, Castle e Beckett se encontram algemados juntos na cama em um quarto fechado, mas não têm ideia de como chegaram lá.

Quando um sedutor é morto, Castle e Beckett suspeitam de que a vida dupla misteriosa da vítima é a chave para seu assassinato. Sua investigação leva a uma reviravolta chocante que ameaça interromper o casamento de Ryan com Jenny.

Quando uma mulher é encontrada morta em seu carro, a investigação leva ao prefeito de Nova York Robert Weldon (Derek Webster), um dos amigos de longa data de Castle.

Quando um treinador de cães famosos é morto, a investigação continua a voltar a carismática estrela de reality TV Kay Cappuccio (ator convidado Hilarie Burton, "White Collar"). Kay, uma das favoritas dos tabloides e sites de fofocas de todo o mundo, ela alcançou o estrelato sem possuir qualquer habilidade ou talento discernível. Mas parece haver mais na sua história do que ela está mostrando, isso inclui um assassinato? 

Quando Castle e Beckett investigam a morte de um caçador de tesouros, eles descobrem que o caso está ligado a um homicídio misterioso, de 1947, envolvendo um detetive privado. Castle percebe que a única maneira de resolver o assassinato de hoje é resolver o assassinato do passado. O caso de 1947 ganha vida através de flashbacks estilizados, com o Castle como o detetive particular e Beckett como uma femme fatale.

Castle e Beckett perseguem um assassino cruel que eles descobrem ser parte de uma conspiração sinistra e internacional. Castle e Beckett se unem ao caso de Sophia Conrad (atriz convidada Jennifer Beals, "O Código de Chicago", "Flashdance"), uma inteligente e sexy agente da CIA que tem um passado complicado com Castle.

Beckett e Castle devem parar uma série de eventos que podem resultar em uma guerra.

Quando uma mulher vestida de Chapeuzinho Vermelho é encontrada morta na floresta com marcas de garra cobrindo seu corpo, e logo após uma Branca de Neve é assassinada e é descoberto com uma maçã envenenada em sua mão, Castle e Beckett se encontram em uma caçada Grimm para pegar um conto de fadas assassino antes que ele mate novamente. Mas nada é como parece em um caso cheio de enganos, traição, segredos e assassinatos.

Quando Odette Morton, uma competidora no show "A Night of Dance", é encontrada morta em seu camarim, Castle e Beckett devem navegar neste caso de muitas voltas e rodopios sem pisar nos pés uns dos outros. Mas quando eles mergulham no passado de Odette, eles descobrem que esta estrelinha guardou um segredo chocante que pode ter levado à sua morte.

Quando uma bomba mata cinco pessoas em uma reunião de protesto, Beckett e Castle tentam resolver o caso reconstruindo os 47 segundos antes da explosão.

Um detetive atraente da Scotland Yard (Brett Tucker) se junta a Castle e Beckett para investigar o assassinato da filha de seu amigo; Lanie tenta convencer Beckett a tomar uma atitude em relação a Castle.

Castle assume o detetive Ethan Slaughter (Adam Baldwin) como seu parceiro quando a tensão entre ele e Beckett sobe, e ele vê um novo lado do trabalho da polícia que o coloca em perigo.

Quando um homem morto é encontrado com marcas de mordidas humanas em seu corpo, uma testemunha afirma que o falecido foi atacado por um zumbi.

Castle tenta proteger Beckett quando ela persegue o homem que atirou nela; a delegacia 12 muda para sempre quando sentimentos e segredos são revelados.