4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит трагедия: неизвестный преступник открывает огонь по молодой паре, убивая обоих. Спустя месяц в редакциях ведущих газет начинают появляться закодированные послания, автор которых — жестокий убийца, именующий себя Зодиаком. В письмах он требует опубликовать на первых полосах текст, раскрывающий его личность, угрожая в противном случае лишить жизни ещё двенадцать человек.
К расследованию подключаются не только правоохранительные органы, но и опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери, а также начинающий карикатурист той же газеты Роберт Грейсмит. Их усилия осложняются, когда Зодиак совершает новое нападение, демонстрируя свою дерзость и непредсказуемость.