Tras cuatro años reflexionando sobre sus sentimientos, Richard Castle y Kate Beckett finalmente deciden iniciar una nueva vida como pareja en el primer episodio de la quinta temporada de la serie. Además, los protagonistas tendrán que unir fuerzas para encontrar al responsable de la muerte de la madre de Beckett, un crimen aún no resuelto que ahora amenaza la vida de Kate.

El día de reincorporación de Beckett tras su expulsión temporal del cuerpo de policía, Castle y la detective se sumergen en el intrincado mundo de la televisión. La chica del tiempo de una cadena local aparece muerta en misteriosas circunstancias.

Una joven muere asesinada en extrañas circunstancias. Castle y Beckett descubren que su muerte parece guardar relación con un conjunto de bienes procedente de una subasta. La pareja se pregunta qué objeto de valor contiene este lote por el que merezca la pena matar.

Los planes de Castle y Beckett de pasar un fin de semana romántico en Los Hamptons se truncan cuando un hombre moribundo tropieza en el jardín trasero de Richard, cayendo en su piscina. Incapaces de evitar involucrarse en la investigación, se unen al inexperto comisario de la localidad para encontrar al asesino.

Beckett y su equipo están inmersos en la investigación de un asesinato en el que hay indicios de que se ha seguido un ritual. Así, descubren pruebas que vinculan a Castle con el crimen. Kate se pregunta si de verdad conoce a su actual pareja.

El guitarrista de una banda de rocanrol muere asesinado. El equipo de grabación que estaba filmando un documental sobre el grupo centra sus cámaras en Castle, Beckett y el resto del equipo mientras estos llevan a cabo la investigación.

Tras una desastrosa cena con sus padres, unos enfrentados Castle y Beckett deben encontrar al único testigo de un asesinato y, cuando se ven envueltos en una emboscada, tendrán que huir con él.

Castle y Beckett deberán buscar al asesino de Papá Noel: un hombre barbudo y corpulento, ataviado con un traje de Papá Noel. Sin embargo, la alegría de las fiestas se enturbia cuando descubren que la víctima podría haber sido más mala que buena. Mientras tanto, Richard y Kate se preparan para sus primeras Navidades en pareja.

Cuando un poderoso abogado especializado en divorcios que sólo representa a mujeres es asesinado, Castle y Beckett se enfrentan a un montón de exmaridos furiosos de los que cualquiera podría ser el asesino.

Beckett y Castle deben sumergirse en el duro mundo de la industria musical de Nueva York cuando un pinchadiscos aparece muerto en la fiesta de una estrella del pop. La investigación apunta a un adolescente problemático que Espósito intentará llevar por el buen camino.

Cuando Beau Randolf, el fundador de una exitosa franquicia de videos para adultos, es asesinado, Castle y Beckett tienen que hacer frente a una larga lista de posibles culpables. Para encontrar al asesino tendrán que investigar en profundidad la vida de la víctima.

Castle y Beckett investigan el asesinato de una mujer relacionada con el senador William Bracken. El político es el responsable de la muerte de la madre de Beckett.

Castle y Beckett investigan la muerte de la joven estrella del programa de telerrealidad "Las esposas de Wall Street". Por otra parte, el escritor busca un regalo de San Valentín para su amada.

Castle y Beckett inician una investigación de asesinato que parece entrañar un complot para secuestrar a la hija de un acaudalado hombre de negocios. Dylan Walsh, protagonista de "Nip Tuck", realiza una intervención estelar interpretando al agente Harris del FBI.

Al enterarse de que Alexis se halla retenida en París, Castle decide acudir para tratar de rescatarla. Durante el viaje descubrirá nuevas revelaciones. Mientras, desde Nueva York, Beckett trata de obtener información para dar también con el paradero de Alexis.

Una joven fallece tres días después de haber visto una película en DVD. Por distintos indicios, el filme parece haberle asustado hasta la muerte. A partir de ahí, Castle y Beckett abordan uno de sus casos más siniestros. Todo se complica todavía más, pues el propio Castle accidentalmente ve el vídeo maldito, lo que le lleva al borde de fenecer.

Un hombre aparece muerto dentro de una batidora industrial, justo cuando Castle y Beckett investigan los asesinatos de una banda irlandesa en Staten Island y el de Siobhan O´Doul, la bella dueña de un bar.

La serie celebra sus cien primeras entregas con un episodio inspirado en el icónico clásico "La ventana indiscreta" del maestro del suspense Alfred Hitchcock. Y es que Richard Castle se rompe la pierna en un accidente de esquí y está confinado en una silla de ruedas. Como el novelista se ve obligado a permanecer en su casa durante las semanas de convalecencia, su único aliado para combatir la inactividad y el tedio son unos prismáticos con los que, apostado desde su ventana, espía a los habitantes de su barrio.

Castle y Beckett encuentran unas huellas gigantes en el escenario de un macabro crimen. Los primeros indicios del caso llevan a los investigadores a pensar que el asesino podría ser un 'bigfoot', una criatura mitológica simiesca que habita en los bosques del noroeste estadounidense. A medida que Richard y Kate se adentran en el mundo de los primates, la caza mayor y las criaturas mitológicas, descubren que el hombre (o la bestia) puede amenazar sus vidas.

Beckett tiene la misión de proteger a Erik Vaughn, un carismático empresario multimillonario cuya vida corre peligro. La investigadora reflexiona sobre su relación con Castle, que comienza a estabilizarse.

La vida de Beckett corre peligro cuando la investigadora pisa una bomba sensible a la presión. Mientras el equipo busca la forma de desactivar el artefacto, Castle distrae su atención discutiendo sobre los sentimientos que se procesan mutuamente.

La agencia de seguridad nacional sella la escena de un crimen, por lo que Castle y Beckett se enfrentan a dos misterios: por un lado, quién mató a la víctima, un informante del gobierno; y por otro, por qué los agentes federales tratan de hacerse cargo del caso.

Una entrevista con un alto cargo de una agencia federal lleva a Beckett a replantearse tanto su labor en el Departamento de Policía como su relación sentimental con Castle. Entretanto, el novelista y la detective inician una nueva investigación tras el hallazgo de del cadáver de una joven en el interior de un depósito de agua de una casa flotante.