Castle y Beckett están a punto de casarse, pero un inesperado accidente de coche provoca que el novelista no pueda llegar al enlace. Así arranca la séptima temporada de la serie, que gira en torno a la traumática desaparición de Richard y a una amnesia posterior que impide esclarecer las circunstancias que rodean el incidente.

Mientras el equipo investiga el asesinato del presidente de una empresa de juguetes, Castle descubre una pista sobre su misteriosa desaparición, lanzándolo a una peligrosa investigación en solitario.

Castle y Beckett siguen en la persecución del hombre invisible. Para ello, acuden a una persona especializada en casos paranormales. Mientras tanto, la relación entre ambos se estrecha cada vez más, llegando a sincerarse sobre algunos aspectos de sus sentimientos.

Beckett y Castle investigan el asesinato de un vendedor de helados. Los primeros indicios muestran que un estudiante de secundaria podría estar implicado. Richard se infiltra en un instituto para intentar identificar al alumno, pero su plan da un giro inesperado.

Una famosa de Internet muere asesinada en extrañas circunstancias, por lo que Castle y Beckett investigan el mundo de la ciberfama. El asesino sube fotos de la escena del crimen a la red, por lo que el novelista y la detective sospechan que se enfrentan a un sociópata de las redes sociales que podría atacar de nuevo.

Un caso de asesinato lleva a Castle a adentrarse en un universo alternativo, ajeno al mundo real. El novelista tratará de convencer a Beckett, Esposito y Ryan de que le dejen participar en la investigación y así pueda encontrar su camino de regreso al mundo real. Este hecho anima a Richard y a Kate a emprender un viaje al altar.

Castle y Beckett descubren que una víctima de asesinato podría haber padecido un envenenamiento en un centro turístico ambientado en el salvaje oeste. Así, deciden acudir a investigar a dicho establecimiento fingiendo ser una pareja de recién casados.

Un misterioso hombre armado toma a varias personas que viajan en metro como rehenes, entre ellas el detective Esposito. Castle, Beckett y el resto del equipo tratarán de descubrir cuáles son las oscuras intenciones del criminal antes de que sea demasiado tarde.

El actor de una película de acción de los años 80 aparece muerto en extrañas circunstancias. El novelista y Beckett investigan el pasado secreto de la víctima para identificar a su asesino y tratar de capturarlo con la ayuda de un equipo de veteranos héroes de acción de la pantalla.

Castle y Beckett descubren que el asesinato de un médico en plena calle está relacionado con la mafia. Así mismo, durante las navidades, Esposito y Lanie experimentan un momento decisivo en su relación.

Castle no tiene permiso para trabajar con Kate Beckett ni con nadie de la policía. No obstante, con la esperanza de poder investigar junto a ella, el escritor obtiene una licencia de investigador privado y aparece de forma inesperada en la escena del crimen. Sin embargo, las cosas no salen como el novelista había planeado.

Una joven actriz latina de telenovelas muere asesinada. Beckett y su equipo investigan el caso, que resulta ser tan extravagante y lleno de intriga como cualquier culebrón. Mientras tanto, la sensual protagonista de la serie contrata a Castle como investigador privado para que aborde el caso desde otro punto de vista.

Richard Castle es contratado para averiguar si el marido de una clienta le es infiel. Sin embargo, el caso da un giro inesperado cuando el novelista es testigo del asesinato de la clienta a manos de su marido.

Richard y Kate trabajan contrarreloj para detener a un asesino en serie antes de que mate a más personas. Los efectivos policiales del distrito 12 llegan a Jerry Tyson y a la doctora Kelly Nieman investigando un homicidio que en principio no parecía tener relación con ningún otro caso.

Castle y Beckett inician una nueva investigación cuando un astronauta que estaba preparándose para un próximo viaje a Marte es asesinado en extrañas circunstancias durante una simulación. El esclarecimiento del caso se complica cuando el novelista y Kate descubren que nadie pudo cometer el crimen dentro del simulador, ni tampoco fuera de dicho espacio.

Una mujer aparece misteriosamente asesinada en un parque. Castle y Beckett investigan el caso junto a una avezada detective de Hong Kong que parece saberlo todo sobre la víctima. A medida que avanzan las pesquisas, Beckett descubre que su colega esconde algo.

El detective Kevin Ryan se encuentra a cargo del operativo de seguridad de un congresista durante un acto benéfico cuando se produce un inesperado tiroteo. Decidido a arrestar al culpable, Ryan deberá repasar todos los acontecimientos que llevaron al dramático suceso con la ayuda de Castle y Beckett.

Richie Falco, un controvertido abogado, aparece muerto. Beckett y Castle investigan tanto a los clientes como a los rivales del letrado que podrían tener motivos para asesinarle. El caso da un giro inesperado cuando los detectives descubren un impactante secreto que podría estar relacionado con el crimen del jurista.

Un misterioso y recurrente sueño lleva a Castle y Beckett a buscar respuestas sobre los dos meses en los que desapareció el famoso novelista. Ambos ignoran que sus pesquisas acarrearán mortales consecuencias.

Castle y su hija Alexis viajan a Londres. Cuando durante el vuelo se descubre que uno de los tripulantes ha sido asesinado, el detective, con la ayuda de Beckett, trabajará contra reloj para capturar al asesino.

Sid Ross, creador del programa nocturno de éxito "Saturday Night Tonight", muere asesinado. Castle y Beckett, que llevan a cabo la investigación del caso, indagan en la vida de la víctima y descubren impactantes secretos que podrían explicar el asesinato del productor.

Castle y Beckett acuden a un escenario para investigar el crimen de una mujer a manos de un misterioso encapuchado. La víctima resulta ser una joven llamada Emma, que emprendió un viaje para buscar a una amiga desaparecida. La escena del crimen resulta ser idéntica a un traumático escenario que el novelista observó a los 11 años mientras paseaba por los bosques de New Hampshire, donde encontró el cuerpo sin vida de una mujer con varias cruces grabadas en su rostro.