В жаркий июльский день 1969 года на пустынной окраине Вальехо раздаются выстрелы, оборвавшие жизнь молодой парочки. Это первое заявление о себе таинственного злодея. Месяц спустя редакции газет, включая San Francisco Chronicle, получают зловещие послания, полные загадочных символов. Автор, именующий себя Зодиаком, требует напечатать свой шифр на первых полосах, угрожая в противном случае убить ещё дюжину невинных людей. К расследованию, помимо полиции, неофициально подключаются два коллеги из Chronicle: уставший от сенсаций, но азартный репортёр Пол Эйвери и тихий, одержимый головоломками карикатурист Роберт Грейсмит.
Их настойчивость оборачивается новой бедой: Зодиак, словно играя с преследователями, совершает очередное жестокое нападение. Каждое расшифрованное письмо, каждая улика не приближают к разгадке, а лишь запутывают следы. Авери и Грейсмит оказываются втянуты в смертельно опасную игру с неуловимым манипулятором, который, кажется, больше заинтересован в публичной славе и насмешках над властями, чем в сокрытии преступлений. С каждым днём давление на газету и investigators растёт, ведь на кону — жизни тех самых двенадцати человек.