В жаркий июльский день 1969 года на тихой окраине Вальехо раздаются выстрелы, оборвавшие жизнь молодой пары. Это первое заявление о себе таинственного злодея, который вскоре начнёт держать в страхе всю Северную Калифорнию. Месяц спустя редакции газет получают странные послания, испещрённые шифрами. Их автор, именующий себя Зодиаком, бросает вызов общественности и полиции, требуя опубликовать на первых полосах ключ к его личности и угрожая новыми жертвами. Расследование запутанного дела ложится не только на плечи детективов, но и на двух сотрудников «San Francisco Chronicle»: уставшего от сенсаций репортёра Пола Эйвери и тихого карикатуриста Роберта Грейсмита, чья одержимость головоломками неожиданно становится главным козырем в этой опасной игре.
Однако Зодиак не ограничивается угрозами — вскоре он совершает новое жестокое нападение, доказывая, что его слова не пустой звук. Каждое послание убийцы — это сложный шифр, каждая новая жертва — часть чудовищного плана. Пока полиция топчется на месте, Эйвери и Грейсмит, движимые разными мотивами, начинают собственное расследование, погружаясь в тёмный лабиринт намёков, символов и паранойи. Их единственная нить — закодированные письма, в которых маньяк словно играет с ними в кошки-мышки, всё больше запутывая следы и приближаясь к своей следующей цели.