4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит убийство: неизвестный преступник расстреливает молодую пару. Спустя месяц редакции ведущих газет получают зашифрованные послания. Их автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первых полосах текст, раскрывающий его личность, и угрожает в противном случае убить ещё двенадцать человек.
К расследованию этого запутанного дела, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист газеты San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий карикатурист из той же редакции Роберт Грейсмит. Однако вскоре убийца снова проявляет себя, совершая новое преступление.