Castle und Beckett untersuchen den Mord an einer jungen Frau, der mit der alten Dienstwaffe von Detective Ryan begangen wurde - der Waffe, die vom Serienmörder 3XK gestohlen wurde. Die Telefonaufzeichnungen des Opfers zeigen, dass sie mit Seth Carver, einem verdeckten Ermittler für Rauschgift, in Kontakt stand. Bei der Durchsicht alter Polizeiaufzeichnungen gelingt es Castle, eine Verbindung in dem Fall zu finden, die sie zu Philip Lee führt, dem Sohn von Clifford Lee, einem berüchtigten chinesischen Drogenmobster.
Castle und Beckett untersuchen den Mord an einer Frau, die erschossen in einem Betonbecken auf einer Baustelle gefunden wurde. Dem Opfer wurde zweimal in den Kopf geschossen, was wie eine Hinrichtung aussieht, und Castle vermutet sofort einen Mafia-Anschlag. In der Nähe der Baustelle wird eine Handtasche gefunden, in der sich die Ausweispapiere des Opfers befinden: Ihr Name war Jane Herzfeld, eine Studentin. Es wurden Blutergüsse an ihrem Arm und Spuren von Kokain an ihrer Kleidung gefunden, aber die Autopsie ergab, dass sie nicht unter Drogen stand. Janes Mutter verdächtigt den Ex-Freund ihrer Tochter, einen Mann namens Finn McQueen, der wegen Drogenbesitzes und -verkaufs im Gefängnis gesessen hat und nun auf einer Baustelle arbeitet. Doch als Beckett die ballistische Analyse erhält, wird der Fall einzigartig kompliziert: Die Kugeln passen zu Ryans Waffe, die ihm ein Jahr zuvor (in Folge 3-06) von dem "Dreifach-Killer" Jerry Tyson gestohlen wurde.
Die Serie spielt in New York City und ist benannt nach ihrer Hauptfigur, dem berühmten Krimiautor Richard (Rick) Castle. 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.
Castle wird als „Comedy-Drama“ bezeichnet, das sich von anderen Kriminalserien durch den durchgehend leichten Ton und die humorvollen Dialoge abhebt. Die ständigen verbalen Zweikämpfe zwischen Castle und Beckett – ähnlich wie bei Das Model und der Schnüffler oder Remington Steele – tragen stark zum Charme der Serie bei.
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