O desaparecimento de Castle faz surgir uma série de dúvidas na NYPD e seu retorno traz mais dúvidas ainda.

Enquanto o time investiga a morte do CEO de uma companhia de brinquedos, Castle descobre uma pista de seu desaparecimento misterioso, o que o leva a uma perigosa investigação por conta própria.

Quando um mestre de bilhar é morto por uma força inesperada, Castle e Beckett descobrem evidências de que o assassino pode ter poderes paranormais. Ao mesmo tempo, Rick e Kate tentam fazer com que suas vidas voltem ao normal depois do desaparecimento do escritor.

Quando um sorveteiro é assassinado, evidências levam Beckett e Castle a acreditarem que uma criança desconhecida do ensino fundamental possui informações vitais sobre o caso. Rick trabalha disfarçado em um colégio para identificar o jovem, porém as coisas não saem conforme o planejado.

Uma celebridade da internet é assassinada, caso que leva Beckett e Castle à exploração do mundo da fama virtual. No entanto, quando o assassino posta fotos da cena do crime em um site de compartilhamento de imagens, eles percebem que estão em busca de um sociopata que pode atacar novamente.

Uma investigação de assassinato lança Castle no que parece ser um universo alternativo no qual ele nunca conheceu Kate. Rick precisa convencer Beckett, Esposito e Ryan — agora completos estranhos — a deixá-lo participar de um caso para que ele possa encontrar o caminho de volta para o seu próprio mundo. Isso inspira Castle e Beckett a finalmente chegarem até o altar.

Castle e Beckett descobrem que uma vítima de assassinato pode ter sido envenenada em um hotel resort no estilo do Velho Oeste, portanto eles visitam o lugar posando como recém-casados para descobrirem a verdade.

Passageiros do metrô, incluindo o detetive Esposito, são feitos reféns por um misterioso homem armado. Agora, Castle, Beckett e todo o time devem descobrir o que o criminoso quer antes que seja tarde demais.

Um médico da emergência é baleado na rua, o que leva Castle e Beckett a logo descobrirem que a vítima cuidava de mafiosos, mais especificamente, uma família cujo Don Corleone é um velho amigo de Castle. Além disso, com a chegada do Natal, Esposito e Lanie chegam a um momento de definição no relacionamento.

Após ter sido proibido de trabalhar com Kate no 12º Distrito, Castle obtém a licença de investigador particular e aparece sem avisar na cena do crime de Beckett, esperando investigar o caso ao lado da esposa.

Uma jovem atriz de telenovela latina é assassinada, o que leva Beckett e o time a investigarem o caso, algo que parece tão extravagante e cheio de intrigas como qualquer novela.

Rick é contratado para descobrir se o marido de uma cliente está tendo um caso, mas a situação logo sai do controle quando o nosso escritor vira testemunha do assassinato da cliente - cometido pelo marido.

Quando pistas apontam para a nêmesis de Castle e Beckett, a Dra. Kelly Nieman, Rick é chamado para ser consultor no caso. A equipe descobre conexões dela com o notório serial killer Jerry Tyson.

As apostas aumentam, enquanto a 12ª Delegacia tenta superar a esperteza dos serial killers, Jerry Tyson e Dra. Kelly Nieman. Sem tempo a perder, Castle e a equipe devem resolver o caso antes que os assassinos façam uma nova vítima.

Quando um astronauta em treinamento para uma viagem a Marte é misteriosamente morto dentro de um simulador, Castle e Beckett precisam vestir trajes espaciais para assumir a investigação.

Depois que um homem é misteriosamente assassinado em um parque, Castle e Beckett precisam trabalhar com uma detetive competitiva de Hong Kong, que tem informações sobre a vítima.

O detetive Kevin Ryan trabalha na segurança de um deputado carismático comparecendo a um evento de caridade quando tiros rompem no local. Obstinado a capturar o assassino, Ryan deve rever os eventos que levaram ao tiroteio.

Quando Richie "The Pitbull" Falco, um famoso advogado é encontrado morto, Beckett e Castle investigam os diversos clientes e concorrentes que teriam motivo para matá-lo. Mas o mistério cresce quando eles descobrem um segredo.

Um sonho recorrente e misterioso leva Castle e Beckett a buscarem respostas sobre o período de dois meses que o escritor esteve sumido. No entanto, a busca do casal pela verdade traz consequências mortais.

Durante uma viagem de Castle e Alexis rumo a Londres, o voo de rotina se torna mortal quando o oficial que faz parte do trajeto é encontrado sem vida.

Quando Sid Ross, o poderoso criador de uma comédia de esquetes no ar há vários anos é assassinado, Castle e Beckett são chamados para investigar.

Uma morte na floresta leva Castle de volta a um evento aterrorizante de sua infância, que o definiu pelo resto de sua vida. A investigação leva a uma obsessão, enquanto ele tenta encontrar respostas que o iludiram por décadas.