Richard Rick Castle (Nathan Fillion) é um famoso autor de obras do gênero mistério que passa a ser investigado pela polícia de Nova Iorque, quando a vítima de um assassinato bate com a descrição da vítima de um de seus livros. Mas, em Castle, não haverá somente esse enigma que o escritor terá que resolver. Sofrendo um bloqueio criativo depois de ter matado o personagem principal de uma série de romances, Rick Castle consegue permissão para atuar como consultor na Divisão de Homicídios e fazer a pesquisa para seu próximo livro. Durante a investigação, o autor é inspirado pela bela detetive Kate Beckett (Stana Katic) que, inicialmente, fica chocada com a ideia de tê-lo por perto. O relacionamento entre Castle e Beckett é um tempestuoso. Referindo-se ao autor como um garoto de 9 anos com excesso de glicose no sangue, totalmente incapaz de levar qualquer coisa a sério, a detetive é dura na queda, mas com o passar do tempo ela aprende a apreciar o jeito único de Castle solucionar os crimes. Além de resolver um novo caso a cada semana, vamos acompanhar o relacionamento de Rick Castle com sua filha adolescente, Alexis (Molly C. Quinn), e com sua um pouco louca mãe Martha (Susan Sullivan), que está morando com eles. Apesar de ser classificada como drama, Castle tem muita comédia e tensão romântica entre os protagonistas.
Richard Castle is called in to help police after two murders look very similar to murders from his books.
Castle e Beckett trabalham juntos para resolver o assassinato de uma babá em um luxuoso apartamento de Nova Iorque.
O filho de uma família que já foi muito rica é encontrado morto no Central Park. Castle e Beckett trabalham na investigação enquanto seus amigos tentam fazer com que eles parem. Castle não tem certeza se pode confiar em Martha.
O corpo de um vereador de Nova York que estava concorrendo a reeleição é encontrando e agora Beckett e Castle devem entrar na parte mais suja da política para investigar o crime.
Uma mulher é encontrada num emaranhado de barras em uma construção, levando Castle e Beckett a abrir um antigo caso. Ao descobrirem surpreendentes revelações sobre o passado da vítima, Beckett se vê forçada a relembrar de difíceis momentos de seu próprio passado, dando a Castle várias idéias e materiais adicionais sobre a sua musa em seu conto.
Quando um imigrante é encontrado morto com marcas de tortura, Beckett entra no desconhecido território dos rituais de vudu. Castle conduz a investigação, uma vez que o caso tem muitas similaridades com um de seus contos. Enquanto isso, Castle é confrontado com a possibilidade da volta de sua primeira esposa, e mãe de Alexis, que com sua personalidade expansiva ameaça a tranqüilidade de toda a família.
Quando uma série de roubos a casas acaba em assassinato, Castle e Beckett devem achar quem é o responsável pelos roubos antes que ele aja novamente. Mas para apanhá-lo, Beckett deverá sair de sua zona de conforto e entrar no glamoroso mundo de Castle, fingindo ser sua acompanhante durante um baile de caridade.
Castle e Beckett investigam a morte de uma mulher encontrada afogada dentro de uma banheira cheia de óleo de motor em um hotel de beira de estrada. Mas quando eles descobrem um obscuro segredo no passado da vítima, eles devem resgatar um misterioso caso ocorrido há 20 anos. Enquanto isso, Beckett é desafiada para um jogo de pôquer contra Castle, onde colocará o seu dinheiro e o seu orgulho em jogo.
Quando uma garotinha de 2 anos de idade está desaparecida, Beckett é chamada para ajudar no caso, mas ela descobre que um agente do FBI é o responsável pela investigação, e que este agente é seu ex-namorado. Assim o ex-casal tenta colocar de lado seus sentimentos não resolvidos para encontrarem a garota, mas quando Castle entra em cena, a investigação se torna uma verdadeira competição pela atenção de Beckett.
Castle e Beckett investigam o assassinato de um cirurgião plástico. Enquanto isso, Alex vai a seu primeiro baile, e Castle vai atrás do passado de Beckett com resultados surpreendentes.