2011年7月，国际米兰以300万欧元的价格从飛燕諾队签入卡斯泰尼奥。8月6日在中国北京国家体育场进行的2011年意大利超级杯中，卡斯泰尼奥在第82分钟替换奥比上场，完成了自己代表国米在正式比赛中的首秀。11月27日意甲联赛国米客场1:0战胜锡耶纳的比赛中，卡斯泰尼奥攻入了代表国米出战的首粒入球。