4 июля 1969 года на тихой окраине Вальехо в Калифорнии неизвестный преступник открывает огонь по молодой влюблённой паре. Спустя месяц в редакции ведущих газет начинают поступать зашифрованные сообщения от убийцы, именующего себя Зодиаком. Он угрожает лишить жизни ещё двенадцать человек, если загадочный шифр, скрывающий его личность, не появится на первых полосах изданий. К расследованию, помимо полиции из разных штатов, присоединяются опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий карикатурист той же газеты Роберт Грейсмит.
Вскоре Зодиак вновь демонстрирует свою жестокость, совершая новое нападение. Его действия сеют панику среди жителей, а загадочные письма продолжают поступать, держа в напряжении не только правоохранительные органы, но и всю общественность. Эйвери и Грейсмит, объединив усилия, погружаются в расследование, пытаясь разгадать тайну личности маньяка и предотвратить дальнейшие трагедии.