«Ci sono due categorie di persone che pensano a come uccidere la gente: gli psicopatici e gli scrittori di gialli. La mia è quella che rende di più. Chi sono? Sono Rick Castle.»

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Richard Castle, famoso e acclamato scrittore di libri gialli, viene contattato dalla Polizia di New York per aiutare la detective della Squadra Omicidi Kate Beckett a risolvere un caso che sembra seguire la trama di un suo romanzo. La loro collaborazione permette di risolvere l'omicidio. Castle, nel mentre, ha deciso di chiudere con Derrick Storm, uno dei suoi personaggi più riusciti, e lo fa uccidere alla fine del suo romanzo. In cerca di nuove ispirazioni ha quindi l'idea di chiedere all'amico sindaco il permesso di affiancare la detective Beckett come consulente della polizia, e di seguire i suoi casi, rendendosi spesso indispensabile per risolverli.

La collaborazione forzata tra i due non è delle più tranquille: Castle è una persona fuori dagli schemi, entusiasta di questa nuova esperienza lavorativa, mentre Kate è una donna più tranquilla e riservata, che intraprese anni prima la carriera di poliziotta per risolvere l'omicidio della madre, rimasto ancora insoluto. Castle decide inoltre di prendere come  ispirazione la detective per creare un nuovo protagonista dei suoi romanzi: La detective Nikki Heat. Col passare del tempo, Castle e Kate da semplici colleghi diventano presto amici, e pur negando reciprocamente la cosa, la loro relazione è sempre sul punto di sfociare in qualcosa di più della semplice amicizia.