החל משנת 1925 עבד כעיתונאי בעיתון היהודי בשפה ההונגרית "אוי קלט" ("Új Kelet") בקלוז', תחילה ככתב ספורט ולאחר מכן ככתב מדיני. בין השאר הוא ריאיין את אנשי משמרות הברזל האנטישמיים. בשנים 1929–1931 שימש ככתבו המדיני של העיתון בבוקרשט ונמנה עם הנהלת המשרד הארצישראלי של הסוכנות היהודית שם. היה מראשי תנועת הנוער הציוני בטרנסילבניה ופעיל בתנועת העבודה הציונית, וכן שימש כמזכיר הסיעה הפרלמנטרית של המפלגה היהודית בפרלמנט הרומני.
קסטנר היה לעוזרו וליד ימינו של ד"ר יוסף פישר, חבר הפרלמנט הרומני ויושב ראש התנועה הציונית בטרנסילבניה. בשנת 1937 נישא לאליזבט (בודיו) פישר, בתו של ד"ר פישר.
בשנת 1940 סופחה טרנסילבניה להונגריה, העיתון נסגר בהוראת השלטונות וחברותו של קסטנר בלשכת עורכי הדין נשללה עקב מוצאו. הוא עבר בסוף השנה לבודפשט, שבה מילא תפקיד בקרן היסוד. החל משנת 1942 כיהן כסגן נשיא ההסתדרות הציונית בהונגריה. אשתו הצטרפה אליו לבודפשט בשנת 1941.
פעולותיו בשואת יהודי הונגריה.
החל בשנת 1941 פעל קסטנר להקמת גוף המורכב מיהודים ליברליים וסוציאל-דמוקרטיים שיעזור לפליטים היהודים שהחלו להגיע להונגריה. בשנת 1943 נקרא הגוף "ועדת העזרה וההצלה בבודפשט". בראש הוועדה עמד אוטו קומוי, קסטנר היה סגנו ומנהיג הוועדה בפועל. אנשי הוועדה היו בקשרים עם קבוצת העבודה בסלובקיה, ועם ועד שליחי היישוב, ששכן באיסטנבול שבטורקיה הנייטרלית, הקרובה גאוגרפית לשטחי הכיבוש וההשפעה של גרמניה. באמצעות קשרים אלו, ידעו אנשי הוועד על השואה המתרחשת בפולין וברוסיה. ידיעה זו התחזקה בהגיע פליטים יהודים מפולין להונגריה, ולנוכח דיווחים מפי אנשי צבא הונגרים ששירתו ביחידות הצבא ההונגרי, שנטלו חלק בפלישה הנאצית לברית המועצות. יואל ברנד היה יושב ראש 'מחלקת הטיול' של הוועדה, שהבריחה יהודים מפולין וסלובקיה להונגריה, כשמצבה של יהדות הונגריה היה עדיין טוב יחסית ונראה היה כי איננה נתונה לסכנת השמדה.
לדעתו של אלי ריכנטל, שכתב דוקטורט בנושא בשנת 2009 ולאחר מכן הרחיב את הדברים בספר, קסטנר היה מודיע של הנאצים. במהלך המשפט הכחיש קסטנר שעמד בקשר כלשהו עם קצין המודיעין הנאצי יוזף אדולף אורבן. ואולם, לאחר המלחמה חקר שמעון ויזנטל את אורבן שהעיד כי קסטנר היה אחד המודיעים שלו, וויזנטל התרשם שהוא דובר אמת. ויזנטל שלח מכתבים רשומים לקסטנר בשאלה אם ידוע לו על מעשים שעשה אורבן נגד יהודי הונגריה כדי שיועמד לדין, ולא קיבל תשובה. במשפט אמר קסטנר שלא הגיב מחוסר זמן. בשנת 1959 ראיין אלי ויזל את פליקס קרסטן, רופאו האישי ומקורבו של היינריך הימלר. הוא סיפר בשם מפקדו של אורבן, גנרל ולטר שלנברג, שקסטנר היה סוכן שעשה עבודה טובה עבור הגרמנים. לדברי ריכנטל, עד לכיבוש הנאצי הצטיין קסטנר ביוזמה ובתושייה להציל יהודים מרחבי אירופה. לאחר הכיבוש הוא הפך כנוע וצייתן. ריכנטל משער כי דווקא בשל ביטחונו העצמי סבר קסטנר כי יוכל להערים על הנאצים. ואולם, הנאצים היו ערמומיים ממנו והצליחו לנצלו.
דוח ורבה-וצלר על אושוויץ.
באוקטובר 1943 נפגש אוסקר שינדלר עם קסטנר ועם שמואל שפרינגרמן ומסר להם דיווח מפורט על ההשמדה בפולין ובפרט באושוויץ. בתום המלחמה דיווח קסטנר על הפגישה, אך השמיט את הדיווח על אושוויץ.
קסטנר כתב לסאלי מאיר, ב-14 במאי: "משלוחי הגירוש הראשונים עזבו... את גבולות הארץ, ולפי הידיעות האחרונות שלנו מכינים כנראה משלוחי גירוש נוספים בהיקף גדול מאד. כפי שנודע לנו הוכנו כבר קטרים וקרונות במידה מספיקה, ואפילו המוני היהודים כבר מצפים במתיחות ובבהלה את התפתחות הדברים."
רודולף ורבה ואלפרד וצלר היו מהמעטים שהצליחו לברוח ממחנה ההשמדה אושוויץ והראשונים שדיווחו לעולם המערבי על מעשי הזוועה של הנאצים במחנה ועל תוכנית ההשמדה המתוכננת של יהדות הונגריה. בסוף אפריל 1944 חיברו דו"ח שבו תוארו דרכי השמדת היהודים באושוויץ והודגש מספרם הרב של הנרצחים. קסטנר עצמו סיפר כי בפגישה עם ורבה הזהירו הלה מפני גירוש יהודי הונגריה לאושוויץ. בספרו "אינני יכול לסלוח" (1962) ציין ורבה כי על אף שתוכן הדו"ח היה בידי ההנהגה היהודית בסלובקיה ובהונגריה כבר בראשית מאי 1944, לפני תחילת הגירושים המאסיביים מהונגריה, לא הופץ המידע בקרב המועמדים להשמדה. הוא סבר כי שבירת סוד מחנה אושוויץ הייתה מונעת את השמדתם של יהודים רבים.
היו שחלקו על האשמותיו של ורבה. פרופ' יהודה באואר כתב שלפי הצעת קסטנר הקים היודנרט משרד במטרה להזהיר את הקהילות בערי השדה לא לעלות על הרכבות. בכל המקרים סירבו היודנרטים המקומיים לעשות זאת, אם כי המידע בעניין הגיע אליהם רק במהלך הגירושים. עוד אומר באואר שבידי יהודי הונגריה היה מידע על מדיניות הרצח הנאצית, גם אם לא על תאי הגזים באושוויץ, וזאת בשל ידיעות שפורסמו בשידורי ה-BBC, כאלפיים יהודים שברחו מפולין להונגריה וגורמים נוספים. גם אם הפרוטוקולים של ורבה היו מגיעים לידי הנהגות הקהילות היהודיות בהונגריה, באואר משער כי היהודים לא היו יכולים להתמרד או לברוח.
מאידך, לדעת אלי ריכנטל, רוב היהודים בהונגריה לא ידעו מה צפוי להם גם כשעלו לקרונות הרכבת. המנהיגות הייתה שקועה בקונספציה שלפיה האליטות ההונגריות לא יזניחו את היהודים, והציבור היה תלוי במנהיגיו והשתכנע מעמדתם. קסטנר עצמו סבר לאחר השמדת היהודים בערי השדה כי הוא הפר את אמון הקורבנות כשלא הודיע להם לאן פניהם מועדות, מה שיכול היה להציל לפחות את הכבוד היהודי. על כן ניתן להסיק שאילו היו שומעים זאת ממנהיג סמכותי כמו קסטנר אפשר היה להציל אלפים רבים.
פועלו להצלת יהודים בהונגריה.
פרשת סחורה תמורת דם.
ב-19 במרץ 1944 נכנס הצבא הגרמני להונגריה, והאסון רבץ לפתחה של יהדות הונגריה. יחד עם הכוחות הגרמנים, הגיעו לבודפשט אדולף אייכמן ומספר קציני אס אס, על מנת לארגן את השמדת יהודי הונגריה. בעזרת קשריהם עם סוכני האבווהר, נפגשו אנשי הוועדה עם דיטר ויסליצני מצוותו של אייכמן. בפגישות הראשונות, ניסו אנשי הוועדה להציע עסקה להצלתם של יהודי הונגריה תמורת תשלום, בעקבות עסקה דומה שנעשתה בין חברי קבוצת העבודה בסלובקיה עם ויסליצני. בנוסף הועלתה ההצעה לאפשר את יציאתם של 600 בעלי סרטיפיקטים מהונגריה. כחודש לאחר הפגישה הראשונה, נוצר קשר עם אדולף אייכמן, ועם קורט בכר, ראש המחלקה הכלכלית של האס אס. אייכמן ואנשיו הציעו לחברי הוועד את שחרורם של מיליון יהודים תמורת עשרת אלפים משאיות וסחורות (תוכנית שכונתה "סחורה תמורת דם"). אחד מחברי ועד ההצלה, יואל ברנד, טס לאיסטנבול, ומשם נסע ברכבת לחלב כדי להיפגש עם משה שרת, ולהעביר את ההצעה לבריטים; יחד איתו נסע בנדי גרוס, יהודי וסוכן גרמני, כדי להגיש הצעה לשלום מטעם הימלר. אולם הבריטים, בהוראת שר המושבות, הלורד מוין, שמו את ברנד במעצר בקהיר. ההצעה שהביא נדחתה על הסף על ידי הבריטים ועל ידי האמריקאים מתוך חשש לפגיעה במאמץ המלחמתי המשותף עם ברית המועצות.
"רכבת ההצלה".
לאחר כישלון שליחותו של ברנד, המשיכו אנשי ועד ההצלה לעמוד בקשר עם אייכמן ואנשיו, כשהנושא ונותן העיקרי מביניהם הוא קסטנר. קסטנר הצליח לשכנע את הנאצים ש-600 הסרטיפיקטים (אישורים בריטיים לעלייה לארץ ישראל) שהיו בידי הוועדה מיועדים למעשה למשפחות ולא ליחידים. למשפחות צורפו גם יתומים ובודדים. בסופו של דבר היו ברכבת 1,684 נפשות. אוטו קומוי הטיל על נציגי הזרמים השונים ביהדות הונגריה (אורתודוקסים, ניאולוגים, ציונים, תנועות הנוער) לארגן את רשימות היוצאים, כולל פליטים מפולין וסלובקיה, כך שהקבוצה זכתה לכינוי "תיבת נוח". בין היוצאים היו מעשירי הקהילה בבודפשט, שמימנו בכספם את מסעה של הקבוצה כולה, עלות שהגיעה לסך של 1,000 דולר לנפש. לצדם היו נציגים מכל הזרמים והסיעות של יהודי הונגריה, בהם הרבי מסאטמאר, הרב יואל טייטלבוים ואשתו הרבנית אלטא פייגא, קבוצה של יתומים מפולין וקבוצה של כמה מאות מקלוז', שכללה גם ידידים של קסטנר וכמה עשרות קרובי משפחתו ובהם אמו, אשתו ואחיו. בין ניצולי הרכבת היו גם: הרב יהושע מנחם אהרנברג, הרב אברהם דויטש, הרב יונתן שטייף, הרב פרופסור חתן פרס ישראל מאיר וייס, הרב אליעזר חיים בלום האדמו"ר מקאשוי, הצייר פסח עיר-שי, מבקר האמנות אויגן קולב, המנהיגים הציוניים ד"ר ניסן כהן וד"ר בן-ציון קאודרס והפסיכיאטר לאופולד סונדי. בין הצעירים יותר היו הפרופסורים לעתיד: יהודה בלום, שושנה בלום-קולקה, יעקב זוסמן, שאול לדני ו, עולה הגרדום יעקב וייס, הכוריאוגרף יונתן כרמון, הסופרת יהודית רותם ואיש העסקים והפילנתרופ פיטר מונק. המשלוח נודע כ"רכבת קסטנר". קסטנר סבר שהדבר יהיה תקדים שיפסיק את תוכנית ההשמדה, ולאחריו תצאנה רכבות נוספות; תקווה זו לא התגשמה.
הרכבת יצאה מבודפשט ב-30 ביוני 1944 והייתה אמורה להגיע לארץ נייטרלית, אך הגיעה בפועל למחנה ברגן-בלזן. המשא ומתן על תוכנית "סחורה תמורת דם" המשיך להתנהל בין קורט בכר לבין נציגי הג'וינט והסוכנות היהודית, ובמהלכו שוחררו באוגוסט 1944 318 מנוסעי הרכבת ונשלחו לשווייץ, ובדצמבר נשלחו לשווייץ גם יתר 1,366 נוסעי הרכבת.
לדעתו של אלי ריכנטל, החזיק אייכמן באנשי הרכבת, כולל אשתו, אמו ואחיו של קסטנר, במשך שישה חודשים, כבני ערובה, כדי לכפות שיתוף פעולה מצד קסטנר.