Baseada no livro homônimo de Fernando J. Múñez, A Cozinheira de Castamar se passa na Espanha de 1720 e acompanha Clara Belmonte (Michelle Jenner), uma jovem que foge de seu passado doloroso para trabalhar na cozinha do palácio Castamar. Ela vem, na verdade, de uma família rica, que desmoronou com o assassinato de seu pai, um dos médicos mais renomados de Madri, por causa de uma traição grave. Afundada na pobreza e esquecida pela alta sociedade, Clara sofre de agorafobia e encontra na culinária uma forma de sobrevivência. É por isso que usa suas fantásticas habilidades para conseguir um emprego na corte do duque Diego de Castamar (Roberto Enríquez). Ela só não esperava se apaixonar por seu nobre patrão, que vive isolado na enorme propriedade desde a morte da esposa. Apesar de os outros criados dificultarem sua vida, Clara chama a atenção do duque graças a sua inteligência e seus dotes culinários. Aos poucos, os dois se entregam ao novo sentimento – mas a diferença abismal de classes sociais vai ser o maior obstáculo para esse amor.