C’est le début de l’automne et Beckett n’a toujours pas de nouvelles de Castle. En enquêtant sur le meurtre d’une prof de Chimie, elle se rend dans un appartement et découvre Castle, une arme à la main, au dessus d’un cadavre.
Suite au meurtre d'une célèbre voyante, Beckett et Castle partent à la recherche du tueur tout en entretenant un débat animé sur l'existence des dons surnaturels. Les preuves s'accumulent des deux côtés quand survient une lettre de la victime écrite le jour du meurtre et prédisant sa propre mort...
Un garant de cautions judiciaires, Deon Carver, meurt lors du cambriolage de son bureau. Lanie trouve un dessin étrange qu’il avait caché dans sa chaussette. Sa veuve affirme n’avoir jamais vu ce dessin.
Un petit génie de la finance est retrouvé mort dans central parc, vêtu uniquement d’un caleçon. Très vite, Beckett découvre que Daniel n’a pas été tué par une balle provenant d’une arme actuelle mais par une balle en plomb provenant d’un pistolet datant du 18ème siècle, et qu’il est mort parce qu’il a participé à un duel à l’ancienne.
Beckett et Castle enquêtent sur le meurtre d’une doctoresse qui a été tuée par injection d’air, et qui a été trouvée dans le cercueil d’un autre cadavre. L’équipe enquête sur les collègues du docteur Valerie Monroe à l’hôpital, y compris une sage-femme, Greg Mac Clintock, très attirant et flirtant beaucoup. Mais les comptes du docteur Monroe révèlent que celle-ci recevait de grosses sommes, en paiement de son travail auprès d’un ancien baron de la drogue, en tant que médecin attitrée. L’enquête devient encore plus complexe lorsque Beckett et Castle retrouvent l’homme qui a été vu en dernier avec Valerie Monroe, et qui leur dit que celle-ci travaillait sous couverture à l’hôpital pour démanteler un trafic relevant de la fraude médicale. Pendant ce temps Greg a fait évader sa petite amie de prison. Mais quand on retrouve Greg, ils apprennent que le docteur Monroe portait un bracelet qui a disparu et en déduisent que c’était un crime passionnel.
La police retrouve le corps d’une femme dans une position qui rappelle celle utilisée par un tueur en série ayant sévi il y a quatre ans. Beckett et Castle sont convaincus que le « triple tueur » est de retour. Mais leur suspect principal, Marcus Gates, démontre son intelligence en évitant de faire la moindre erreur. La police est donc obligée de le relâcher. Beckett et Castle interroge un détenu, Jerry Tyson, qui était ami avec Marcus, Jerry gagne leur confiance et il obtient une libération anticipée grâce à son aide pour arrêter Marcus. Mais une fois libéré, Beckett et Castle réalisent qu’ils se sont fait rouler et que c’est Jerry le vrai triple tueur. Malheureusement, c’est trop tard. Jerry assomme Ryan et attache Castle à une chaise avant de s’échapper. Castle comprend que Jerry lui a laissé la vie sauve pour que Castle se sente responsable de la mort de toutes les prochaines victimes du triple tueur.
Castle et Beckett mènent l'enquête sur le meurtre de Derek Brooker, le plus grand strip-teaseur de New York. Le malheureux a été abattu en rue alors qu'il était déguisé en policier. La nuit du drame, il jouait le rôle de l'agent McNaughty durant une fête entre jeunes femmes célibataires. L'une d'elles connaissait bien Derek pour avoir suivi avec lui des cours de comédie. La victime lui avait récemment confié avoir de graves problèmes d'argent, au point de craindre pour sa vie. Castle et Beckett décident de se rendre chez 'Mucho Man', la société pour laquelle Derek travaillait.
Quand un électricien du métro sans histoires est retrouvé mort dans Central Park, Beckett commence par croire qu’il a été tué pour avoir dénoncé un trafic d’ampoules électriques. Mais quand Castle trouve son appareil photo, l’équipe tombe sur la photo d’un enlèvement d’enfant. Toute la douzième circonscription s’emploie à identifier le jeune garçon et son ravisseur avant que ce ne soit trop tard. Pendant ce temps-là, Alexis garde le rat de son petit ami, mais il s’enfuit de sa cage.
Beckett et Castle enquêtent sur le meurtre d’une jeune femme dont le corps a été déformé pour des raisons mystérieuses. Tous les indices semblent indiquer l’impossible : un enlèvement par des extraterrestres. Parallèlement à l’enquête, Castle essaie de faire bonne impression auprès des parents d’Ashley, le petit ami d’Alexis.
La découverte, dans l’East River, du corps d’un ancien docker devenu propriétaire de bar entraine Beckett et Castle dans les tunnels et passages oubliés du New York de l’époque de la Prohibition. De son côté, Alexis reçoit la visite d’une ancienne copine de classe qui a bien changé.
Pendant qu’elle enquête sur le meurtre d’une marieuse de luxe, Beckett est suivie comme son ombre par la star de cinéma « Nathalie Rhodes ». Nathalie est la comédienne qui a été choisi pour jouer le rôle de Nikki, et au départ, Castle trouve que c’est un très mauvais choix. Mais au fur et à mesure, il commence à l’apprécier, alors que Beckett est de plus en plus énervée par la présence de Nathalie. Mais lorsque la situation dégénère, Nathalie utilise ses talents pour incarner Beckett et reprendre le contrôle de la situation. Pendant ce temps là, Ryan prépare sa demande en mariage pour Jenny.
Lorsque l'officier de police qui enquêtait sur l’assassinat de la mère de Beckett se fait abattre sous ses yeux avant qu'il n'ait pu révéler de nouvelles informations sur l'affaire, les vieilles blessures de Beckett se rouvrent. Accompagnés par Castle, Beckett et son équipe poursuivent l'enquête mais Beckett est trop impliquée pour que son chef la laisse enquêter officiellement.
Castle et Beckett enquêtent sur le meurtre d'un gagnant du loto. Devenu richissime un an plus tôt, l’homme, issu d’un milieu modeste, aimait à distribuer son argent. De son côté, Martha apprend qu'elle va prochainement hériter d'une forte somme.
Castle et Beckett s'opposent au cours d'une enquête. Un ami de Castle est en effet soupçonné du meurtre de son épouse. En travaillant ensemble pour résoudre ce cas, Castle en vient à la conclusion que, soit Beckett est sur le point d'arrêter un innocent, soit son vieil ami a commis un meurtre de sang-froid.
A New York, un chauffeur de taxi trouve la mort lors d'un vol qui a visiblement très mal tourné. L'affaire semble de prime abord pour le moins banale, mais au cours de leurs investigations, Castle et Beckett découvrent que le conducteur du taxi était impliqué dans une gigantesque conspiration dont les répercussions pourraient changer bien des choses.
Castle et Beckett sont piégés dans une chambre froide. Après en être sortis, ils savent qu'ils devront passer sur les différends qu'ils ont eu avec l'agent Fallon s'ils veulent pouvoir poursuivre leurs investigations. Ils doivent, en effet, retrouver une bombe cachée par un terroriste avant qu'une terrible explosion ne ravage la ville.
Sarah Cutler, la chef des scénaristes de «Temptation Lane», un soap opera new-yorkais à succès, est retrouvée assassinée dans un placard : son meurtrier lui a planté une hache de pompier dans le dos.
Otis Williams est jugé pour le meurtre de Lila Addison, une éminente personnalité. Alors que le procès est extrêmement médiatisé, l'un des membres du jury, Joe McUsic, s'écroule en plein tribunal. Castle et Beckett, chargés de s'occuper de l'affaire, découvrent rapidement que le juré a été empoisonné...
Un journaliste est retrouvé mort dans le four d'une pizzeria. Son rédacteur en chef apprend aux enquêteurs que le rédacteur avait été anéanti par la mort de sa fille il y a quelques années et qu'il n'avait pas beaucoup écrit depuis. Or, son enquête la plus récente portait justement sur «la guerre des pizzas»...
Zack Lindsey, un champion de natation, espoir olympique, est retrouvé mort près d'une piscine d'entraînement. Castle et Beckett enquêtent et découvrent que le jeune homme a récemment remporté une compétition, malgré une intoxication alimentaire...
Beckett est chargée de mener l'enquête sur la mort de son ancien partenaire de New York. L'homme a été abattu et la jeune femme est persuadée que l'assassin s'est envolé pour Los Angeles. Malgré les réticences de ses supérieurs, Beckett s'envole pour la Californie, où Castle va très vite la rejoindre...
Un important concours de beauté réunit les plus ravissantes miss des quatre coins des Etats-Unis. Alors que la compétition est sur le point de débuter, les participantes sont frappées d'effroi lorsqu'une des leurs est retrouvée morte. Il s'agit de Miss Illinois, l'une des favorites du concours. Castle et Beckett se voient confier l'enquête...
L'enquête menée par Kate sur le meurtre de sa mère prend une nouvelle dimension après l'évasion du tueur à gages Hal Lockwood, lequel semble particulièrement bien informé sur l'affaire. Alors que la chasse à l'homme bat son plein, Beckett et son équipe découvrent de nouveaux éléments qui laissent penser que quelqu'un de très haut placé dans l'échelon policier est lié aussi bien à l'évasion de Lockwood qu'au meurtre de Joanna Beckett. Et ce traître pourrait bien connaître personnellement Kate et Castle...

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