4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит трагедия: неизвестный преступник открывает огонь по молодой паре. Спустя месяц редакции ведущих газет получают зашифрованные послания. Их автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первых полосах текст, скрывающий разгадку его личности, и угрожает в противном случае убить ещё двенадцать человек.
К расследованию, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист газеты San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий художник-карикатурист из того же издания Роберт Грейсмит. Однако вскоре убийца снова проявляет активность, совершая новое преступление.