Die Serie spielt in New York City und ist benannt nach ihrer Hauptfigur, dem berühmten Krimiautor Richard (Rick) Castle, gespielt von Nathan Fillion. Nachdem zwei Morde exakt wie in seinen Romanen beschrieben verübt wurden, wird er von der Polizei um Hilfe bei deren Aufklärung gebeten. Castles Gegenpart ist die ermittelnde Polizistin Kate Beckett.
Nach der erfolgreichen Lösung des ersten Falles nutzt Castle seine Beziehungen zum Bürgermeister, um weiter mit Beckett und ihrem Team zusammenarbeiten zu können: Er will seine Erlebnisse für seinen nächsten Roman nutzen, wobei ihm Beckett unfreiwillig als Vorlage für seine neue Heldin „Nikki Heat“ dient. Im Laufe der Serie schreibt Castle weitere „Heat“-Bücher.