Dr Temperance Brennan jest utalentowanym antropologiem pracującym w Jeffersonian Institution, która w wolnych chwilach pisze powieści. Brennan bardzo często współpracuje z agentem FBI Seeley'em Boothem, pomagając zidentyfikować zwłoki, kiedy standardowe metody są bezużyteczne. Będąca nieco na bakier ze współczesnym światem (kompletny brak obeznania z pop kulturą czy niezrozumienie cytatów filmowych i slangu) często powtarza, że lepiej rozumie martwych niż żywych. W śledztwach pomagają jej przyjaciele z Jeffersonian: Angela Montenegro, artysta-plastyk tworząca trójwymiarowe hologramy miejsc zbrodni i hipotetycznych jej przebiegów; Zac Addy, asystent Brennan, któremu wysokie IQ przeszkadza w ukończeniu kilku doktoratów. "Wesołą gromadkę" zamyka dr Jack Hodgins, specjalizujący się w owadach i minerałach, wielki zwolennik teorii spiskowych.

Powszechnie znany autor kryminałów Richard Castle (Nathan Fillion) znudzony swoim życiem dowiaduje się, że w Nowym Jorku grasuje morderca naśladowca działający zgodnie z fabułą jego powieści. Rick zostaje przesłuchiwany przez funkcjonariuszkę nowojorskiej policji Kate Beckett (Stana Katic) - bardzo bystrą i agresywną policjantkę, która prowadzi swoje śledztwa twardą ręką. Castle postanawia pomóc pani detektyw. Doprowadza to ich oboje do niebezpieczeństwa oraz do romansu. Kiedy ta sprawa zostaje rozwiązana, Castle i Beckett budują nowy związek, podczas gdy mają do rozwiązania nową serię tajemniczych morderstw.