Alexis chiede aiuto al padre per provare l'innocenza di un condannato a morte, la cui esecuzione è programmata di lì a 72 ore. 15 anni fa, una ragazza, veniva selvaggiamente picchiata a morte. Un suo vicino di casa, Frank Henson, è stato visto lasciare la scena del crimine. In seguito al processo, Henson è stato condannato a morte. Detenuto dal 1998, l'uomo verrà giustiziato tra 3 giorni. Alexis è in aula quando il giudice nega la sospensione dell'esecuzione. Colpita dal caso e certa che stiano per mandare a morte un uomo innocente, la giovane chiede aiuto al padre. Castle, che nel frattempo fa grandi progetti per il suo matrimonio con Beckett (vedi una cerimonia nello spazio!), accetta e i due partono alla volta della Pennsylvania per incontrare Henson. Questi dice allo scrittore quello che è davvero accaduto la notte dell'omicidio. Si trovava nel suo garage quando ha sentito urlare. E' andato a controllare e ha trovato la ragazza morta. Frank aveva dei precedenti penali, così, preso dal panico, ha cercato di cancellare le sue impronte dalla scena del crimine. Siccome Kim, la vittima, aveva una cotta per lui, la Procura è riuscita a dipingerlo come un predatore. Ma c'è qualcun'altro che aveva un motivo per uccidere la giovane. Kim, infatti, aveva lasciato il suo ragazzo, Lyle Gomez, una settimana prima di morire. La polizia, però, non ha mai indagato su Gomez. Avevano Frank e tanto bastava. L'uomo sta mentendo o dicendo la verità? Per Castle e Alexis inizia una lunga indagine...