Nel 2006 recita nel film "Fuga" di Pablo Larraín, con cui inizia una lunga collaborazione, che lo vede prendere parte a tutti i film del regista fino a "Jackie". Castro ha lavorato anche per il cinema italiano; è stato diretto da Daniele Ciprì in "È stato il figlio" e Alessandro Lunardelli in "Il mondo fino in fondo". Nel 2015 è protagonista di "Ti guardo", di Lorenzo Vigas, film che ha vinto il Leone d'oro al miglior film alla 72ª Mostra internazionale d'arte cinematografica di Venezia, mentre nel 2016 recita nel nuovo film di Pablo Larraín, "Neruda".