У п'ятому сезоні "Касл" відомий письменник Річард Касл і детектив Кейт Бекет продовжують розслідувати складні справи у відділі вбивств поліції Нью-Йорка. Коли їхні стосунки переростають у романтичні, вони намагаються знайти баланс між особистим та професійним життям.
Сезон починається з того, що Бекет все ще відновлюється після ледь не смертельного вогнепального поранення. Після цього Касл бореться з почуттям провини за те, що не зміг її захистити. Тим часом Бекет сповнена рішучості з'ясувати правду, що стоїть за її пораненням і нерозкритим вбивством її матері. Касл допомагає їй у цьому особистому розслідуванні, що приводить їх до розкриття змови за участю впливового сенатора.
Протягом сезону Касл і Бекетт розслідують безліч інтригуючих справ, серед яких крадіжка творів мистецтва, загадкова смерть на ролер-дербі, вбивство на з'їзді фантастів і навіть вбивство, яке, схоже, пов'язане зі світом фільмів для дорослих. Вони також стикаються з ситуацією із захопленням заручників і працюють під прикриттям у престижному університеті, щоб розкрити вбивство в кампусі.
Незважаючи на виклики, з якими вони стикаються, стосунки Касла і Бекетт стають міцнішими. Вони переживають злети і падіння своєї історії кохання, долаючи такі перешкоди, як сумніви Бекет щодо повної відданості та минулі романтичні зв'язки Касла, які спливають на поверхню.
Протягом сезону Касл і Бекет наближаються до розкриття правди про вбивство її матері. На цьому шляху вони стикаються з колишнім найманим вбивцею, відомим як "3XK", який сіє хаос як в їхньому особистому, так і в професійному житті. Вони також заглиблюються в таємну організацію під назвою "12-й", яка може містити ключ до розкриття справи.
У захопливому фіналі сезону Касл освідчується Бекет, але їхнє святкування обривається, коли перед ними вибухає автомобіль. Вибух створює підґрунтя для драматичної розв'язки, залишаючи глядачів з нетерпінням чекати, що чекає на Касла і Бекет у шостому сезоні.