4 июля 1969 года на окраине Вальехо в Калифорнии происходит жестокое нападение: неизвестный преступник открывает огонь по молодой паре. Спустя месяц в редакциях ведущих газет начинают появляться зашифрованные послания от человека, именующего себя Зодиаком. В письмах он требует опубликовать на первых полосах текст, раскрывающий его личность, угрожая в противном случае убить ещё двенадцать человек.
К расследованию подключаются не только полицейские из разных штатов, но и опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери вместе с начинающим карикатуристом Робертом Грейсмитом, который также работает в газете. Вскоре Зодиак вновь напоминает о себе, совершая очередное дерзкое преступление, что заставляет всех участников расследования действовать с удвоенной энергией.