Richard Castle (Nathan Fillion) to niezwykle popularny autor powieści kryminalnych. Sukces na rynku wydawniczym zaczyna go jednak powoli nudzić i właśnie wtedy dowiaduje się, że ktoś zaczyna odtwarzać historię ze stron jego książek w realnym świecie. Tajemniczy morderca odgrywa sceny zabójstw, które wpierw dokładnie opisał niczego nie świadomy Richard. Sprawą interesuje się błyskotliwa detektyw Kate Beckett (Stana Katic) z nowojorskiej policji NYPD, która przesłuchuje Castle’a. Jego pomoc przy wyjaśnianiu kolejnych morderstw okazuje się być bezcenna i z czasem Castle i Kate stają się nieformalnymi partnerami z pracy, którzy wspólnie tropią mordercę. Zderzenie tych dwóch osobowości to istna mieszanka wybuchowa. Wspólne utarczki i kłótnie są w ich przypadku codziennością, jednak w międzyczasie zaczyna między nimi iskrzyć także na innym polu… Dociekliwość i chęć rozwiązania kolejnych kryminalnych spraw zaprowadzą Castle’a i Kate do świata pełnego ryzyka i niebezpiecznych zdarzeń.
Autor kryminałów – Richard „Rick” Castle – publikuje książkę, w której uśmierca bohatera serii swoich bestsellerów – Dereka Storma. Tego samego dnia detektyw Kate Beckett z nowojorskiej policji przesłuchuje go w sprawie dwóch morderstw dokonanych dokładnie w sposób opisany w jego powieściach, na adwokacie Fisk oraz pracownicy socjalnej Alyson Tisdale. Pisarzowi schlebia posiadanie naśladowcy, więc chce dołączyć do zespołu śledczego. Kapitan Roy Montgomery zgadza się na jego pomoc jako doradcy w sprawie, bo burmistrz jest fanem pisarza. Gdy zostaje popełnione kolejne morderstwo, policja decyduje się aresztować fana Castle'a – Kyle'a Cabota…
Castle i Beckett wkraczają do świata politycznej korupcji, prowadząc śledztwo w sprawie śmierci radnego miejskiego, który ubiegał się o reelekcję. Tymczasem w księgarniach pojawia się najnowsza powieść Richarda, ostatnia z serii o Derricku Stormie, a jego matka doszukuje się jakichkolwiek objawów niepowodzenia. Podczas jednego ze spotkań z czytelnikami Beckett stara się wytrącić pisarza z równowagi, ale ten po raz kolejny odwraca sytuację na swoją korzyść.
Na placu budowy znalezione zostaje zaplątane w stalowe pręty, zamrożone ciało kobiety. Beckett i Castle natrafiają na tajemnicę sprzed lat oraz powracają do porzuconej dawno temu sprawy. W miarę, jak tych dwoje odkrywa zaskakujące rewelacje na temat przeszłości ofiary, śledztwo zmusza Kate do stawienia czoła trudnym wspomnieniom, oferując Richardowi wgląd w prywatne życie jego muzy oraz dodatkowy materiał do książki.
Sprawa dotycząca ofiary rytualnego zabójstwa, którą przed śmiercią poddawano torturom, wciąga Beckett w nieznany świat tajemniczej religii wudu, której tajniki Castle poznawał, pisząc swoją poprzednią powieść. Jego wiedza oraz źródła okazują się bardzo przydatne podczas śledztwa, ale jedynie świetna praca zespołowa obojga pomaga ustalić motywy mordercy. Tymczasem Castle musi zmierzyć się z możliwością powrotu swojej pierwszej żony i matki Alexis, której oszałamiająca osobowość zagraża spokojowi całej rodziny.
Gdy szereg kradzieży w zamożnych domach kończy się morderstwem, Castle i Beckett muszą ustalić, kto stoi za brutalnymi napadami rabunkowymi, zanim dojdzie do kolejnego przestępstwa. W ramach śledztwa Kate zmuszona zostaje do wyjścia ze swojej strefy komfortu i towarzyszenia Richardowi podczas prestiżowego balu charytatywnego. Tymczasem Castle szuka porady u niebezpiecznego byłego złodzieja biżuterii, który groził kiedyś, że go zabije.
Castle i Beckett zajmują się sprawą zabójstwa kobiety, której martwe ciało znaleziono w wannie wypełnionej olejem silnikowym. Okazuje się, że ofiara przyjęła tożsamość zmarłego dziecka i przez dwadzieścia lat wymykała się wymiarowi sprawiedliwości. Tymczasem Beckett stawia na szali swoją reputację i pieniądze, zgadzając się zagrać z Castlem w pokera.
Ktoś porywa dwuletnią dziewczynkę z jej własnego domu i żąda okupu od przybranych rodziców. Beckett zostaje wezwana do pomocy w śledztwie, po czym odkrywa, iż nadzorujący je agent FBI to jej były chłopak. Chociaż sprawa wydaje się prosta, Castle dostrzega podejrzane powiązania pomiędzy porywaczami a rodziną.
Castle i Beckett zajmują się sprawą zabójstwa zaginionego chirurga plastycznego, którego znaleziono na przednim siedzeniu auta, zaparkowanego tydzień wcześniej na poboczu chodnika. W miarę, jak oboje zagłębiają się w świat ogarniętych obsesją pacjentów i owianych tajemnicą operacji chirurgicznych, Castle doświadcza ojcowskiej inicjacji, pomagając Alexis w przygotowaniach do jej pierwszego balu. Analizując przeszłość Beckett, pisarz odkrywa informację, która może doprowadzić do zerwania ich znajomości.
Początek drugiego sezonu zaczyna się w chwili, gdy Castle (Nathan Fillion) stara się naprawić związek z Beckett (Stana Katic), a w tym samym czasie – poganiany przez wydawnictwo – kończy swoją następną powieść pt. „Heat Wave”. Okoliczności zmuszają te parę, by zjednoczyła siły i zajęła się tajemniczym śledztwem. Mają znaleźć mordercę mężczyzny, którego został powieszony na drzewie.
Kiedy dwa niezwiązane ze sobą morderstwa zostają popełnione tej samej nocy, Castle zakłada się z Ryanem i Esposito, że on i Beckett rozwiążą swoją sprawę pierwsi. Szalony wyścig za dwoma mordercami prowadzi w każdym z tych śledztw do odkrycia podejrzanego, jednak – jak się okazuje – obaj mają żelazne alibi. Dziwaczny zwrot w obu śledztwach zmusza całą czwórkę do wspólnej pracy, której celem jest rozwikłanie tajemnicy obu morderstw.
Castle (Nathan Fillion) i Beckett (Stana Katic) poznają kulisy bezwzględnego świata mody nowojorskiej, gdy badają sprawę brutalnego zabójstwa w trakcie Fashion Week, którego ofiarą padła młodziutka modelka.
Kiedy badacz Arktyki ginie podczas kolejnej wyprawy na biegun, tajemnicze okoliczności tej śmierci zmuszają Castle i Becketta, by zamienili wygodne apartamenty przy Park Avenue na korytarze CIA. Początkowy zachwyt Castle'a nad zawiłościami i zwrotami akcji tej sprawy przeradza się we frustrację, gdy dociera do niego, że morderca się z nimi bawi w kotka i myszkę.
Agentka literacka Castle’a – Paula Haas (w tej roli gościnnie Debi Mazar) – przedstawia swojemu klientowi propozycję nie do odrzucenia, ale przyjęcie jej oznacza koniec związku z Beckett. Czy śledztwo w sprawie zabójstwa niezidentyfikowanej kobiety będzie ich ostatnią wspólną sprawą?
Tuż przed Halloween Castle i Beckett zostają wezwani na cmentarz, gdzie znaleziono zwłoki młodego mężczyzny, który miał doczepione kły wampira, a w serce wbito mu drewniany kołek. W trakcie śledztwa poznają tajne stowarzyszenie ludzi zafascynowanych wampirami i orientują się, że motywem zbrodni mogła być pisana przez mężczyznę powieść.
Kiedy zostaje znalezione ciało wschodzącej gwiazdy rocka, w jednej z póz znanych z jej przebojowego teledysku, Castle i Beckett zagłębiają się w środowisko ogarniętych obsesją fanów, obrzydliwych menadżerów i zazdrosnych członków zespołu. Przełomowym momentem w śledztwie jest odkrycie przez Alexis prawdziwego znaczenia tekstu ostatniej piosenki. To on pomaga odkryć tożsamość mordercy.
Castle i Beckett prowadzą śledztwo w sprawie śmiertelnego potrącenia posłańca, który został zamordowany, bo przewoził rowerem przesyłkę – paczkę, której zawartość mogła przyczynić się do wyjścia z więzienia niesłusznie skazanego mężczyzny. Niespodziewanie okazuje się, że ta sprawa jest w pewien sposób powiązana ze śledztwem sprzed 10 lat, które prowadził kapitan Montgomery. Żeby ją rozwikłać, śledczy muszą odkryć stare sekrety i skandale znanego i wpływowego nowojorskiego rodu.
Zabójstwo asystenta prokuratora okręgowego zmusza Castle'a i Beckett do poznania świata byłych złodziejaszków i konwojów na salę sądową. Ale kiedy chęć Castle’a by pomóc wrażliwej call girl zagraża śledztwu, Beckett musi wybrać między dotrzymaniem słowa a wsadzeniem mordercy za kratki. Sprawy komplikują się jeszcze bardziej, gdy córka Castle’a zwierza się z pewnego sekretu Beckett, a nie swojemu ojcu.
Gdy w zsypie na śmieci w apartamentowcu zostaje znalezione ciało mężczyzny, przyjeżdżają dwie kobiety, by go zidentyfikować: żona i narzeczona. Castle i Beckett mają ręce pełne roboty – próbują nie dopuścić do tego, by kobiety się nawzajem zamordowały, podczas gdy oni odkrywają coraz bardziej zaskakujące sekrety podwójnego życia ofiary. Czy do jego śmierci przyczyniła się porzucona kobieta, sprawa ze szpiegostwem przemysłowym czy jeszcze inny, znacznie mroczniejszy sekret?
W swojej galerii zostaje zastrzelony marszand, a Castle i Beckett ze zdziwieniem odkrywają, że z miejsca zbrodni zniknęła kula. Śledztwa nie ułatwia cierpiący na amnezję świadek, który nie pamięta, co widział, ani jak się nazywa…
Castle i Beckett badają sprawę zabójstwa druhny. Castle nie ukrywa zaskoczenia, kiedy dowiaduje się, kim jest panna młoda. Emocje utrudniają mu wykonywanie swojej pracy.
W ramach śledztwa w sprawie śmierci irlandzkiego gangstera Beckett i Castle dowiadują się o miejscowej wojnie terytorialnej, która może być powiązana zarówno z guru informacyjnej reklamy, jak i międzynarodową siatką przemytu narkotyków. Sprawa robi się boleśnie osobista, gdy pojawiają się dowody na to, że ścigany przez nich morderca mógł maczać palce w zabójstwie matki Beckett.
Powracająca z wakacji rodzina odkrywa w łóżku ich córki martwego mężczyznę. Śledztwo, które początkowo wydaje się dotyczyć zabójstwa dzikiego lokatora, wkrótce ujawnia, że w grę wchodzi wielomilionowy napad z bronią w ręku. Tymczasem Castle stara się nie dopuścić, aby Beckett dowiedziała się, że w publikacji, która umieściła go na liście dziesięciu najbardziej pożądanych kawalerów w Nowym Jorku, nadmieniono, iż są parą.
Uwielbiany przez wszystkich były zawodnik zawodowej ligi baseballowej zostaje znaleziony martwy po odbyciu podróży na Kubę. Podczas śledztwa detektywi wpadają na menadżera Joego Torre oraz poznają kubańską społeczność Nowego Jorku. Tymczasem genealogiczny projekt Alexis zmusza Castle’a do zastanowienia się nad tożsamością jego nieznanego ojca.
W publicznym parku znalezione zostaje oblane sosem karmelowym ciało półnagiej kobiety. W ramach śledztwa Castle i Beckett muszą zbadać nowojorskie środowisko osób uprawiających seksualną dominację, co dla tych dwojga stanowi pretekst do uszczypliwej wymiany zdań.
Wnikliwa i doświadczona agentka federalna Jordan Shaw nawiązuje współpracę z Castle'em oraz Beckett w celu złapania przebiegłego i nieuchwytnego seryjnego zabójcy, który ma słabość do bohaterki nowej książki Richarda, Nikki Heat. Oznacza to, że Kate może stanowić ostateczny cel mordercy.
Seryjny zabójca nadal pozostaje na wolności, bawiąc się z Castle'em, Beckett i Jordan Shaw w kotka i myszkę. Po przeżyciu wybuchu, który kompletnie niszczy jej mieszkanie, Kate wycofuje się ze sprawy. Jednak gdy zabójca porywa agentkę Shaw, chcąc dotrzeć tym samym do Beckett, ta przejmuje dochodzenie i postanawia zdać się na pisarski instynkt Castle’a, by uratować siebie i koleżankę z FBI.
Śledztwo w sprawie szokującej śmierci muzealnego kuratora, który został zmiażdżony przez spadającą rzeźbę gargulca, przyjmuje dziwaczny obrót, gdy Castle i Beckett dowiadują się, że nie jest on pierwszym członkiem niedawnej wyprawy archeologicznej, jakiemu przyszło umrzeć w podejrzanych okolicznościach. Okazuje się, że na wejściu do komory grobowej, ekipa odkryła ostrzeżenie mówiące, że „każdy, kto spojrzy na twarz faraona będzie przeklęty”. Czy kurator stał się ostatnią ofiarą starożytnej klątwy? A jeśli tak, co to oznacza dla Castle’a, który przyjrzał się mumii, gdy nikt nie patrzył.
Castle pojawia się w wieczornym, telewizyjnym talk show, by promować swoją nową książkę. Podczas przerwy na reklamę legendarny gospodarz programu, Bobby Mann, pochyla się w stronę swojego gościa i szepcze mu do ucha, że „chcą go zabić”. Gdy prezenter umiera jeszcze tego samego wieczoru z – wydawałoby się – przyczyn naturalnych, Castle musi przekonać Beckett, że doszło do przestępstwa. W trakcie śledztwa Richard ulega czarowi hollywoodzkiej seksbomby, która była drugim gościem w ostatnim talk show Bobby’ego.