Dans les ligues mineures de 2008 à 2016, et avant son départ pour la KBO, Castillo est surtout lanceur de relève[2]. Lorsque les Dodgers de Los Angeles lui offrent un contrat et l'assignent à leur club-école d'Oklahoma City en 2017, ils le font surtout jouer comme lanceur partant[2].
Fabio Castillo fait ses débuts dans le baseball majeur comme lanceur de relève pour les Dodgers de Los Angeles le face aux Padres de San Diego.