Tijdens dit derde seizoen worden Castle en Beckett andermaal opgezadeld met heel wat vreemde moordzaken. Zo wordt een jonge wiskundige neergeschoten met een kogel die 200 jaar oud is, is Castle van oordeel dat de verdwijning van een jongen te maken heeft met aliens en wordt een reporter teruggevonden in een pizza-oven. Op persoonlijk vlak moet Castle en Beckett hun meningsverschillen bij leggen, verneemt Castle dat een van zijn boeken zal verfilmd worden en komt hij achter een samenzwering.