Castañeda fue elegido tres veces alcalde de Lima, sumando un total de tres mandatos de cuatro años, dos de ellos sucesivos (2002-2010) y el último entre 2014 y 2018.
En 2018, impedido de volver a postularse por una nueva ley, legó la candidatura a su hijo Luis Castañeda, quien alcanzó una escasa votación en la elección ganada por el actual alcalde conservador de Lima, Jorge Muñoz.
Castañeda fundó en 1998 el partido Solidaridad Nacional, por el cual fue candidato a la presidencia de la República en los años 2000 y 2011, sumándose a la lista de exalcaldes que creyeron que el paso por el municipio era un trampolín a la jefatura del Estado, lo que no ocurrió en ningún caso. Fue objeto de acusaciones de corrupción durante su gestión como alcalde, entre ellas por el llamado caso Comunicore, empresa creada para comprar una deuda que la municipalidad de Lima tenía con una compañía privada por el monto nominal y cobrarla con celeridad con fuertes intereses acumulados.
Comunicore fue cerrada tras la operación y, durante las investigaciones, Castañeda cargó la responsabilidad a los funcionarios técnicos involucrados, invocando un compromiso firmado por ellos en el cual así lo asumían tras ser designados.
Al morir, el exalcalde tenía pendiente un juicio por la acusación de recibir ocultamente 500 mil dólares como aportes con fines electorales de las empresas constructoras brasileñas OAS y Odebrecht, contratistas del gobierno edilicio.
Tras su último mandato en la Alcaldía, se retiró de la política y su partido pasó a ser dirigido por el acaudalado empresario de extrema derecha Rafael López, quien cambió el nombre de la agrupación y eliminó toda referencia a Castañeda.
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