4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит жестокое нападение на молодую пару, ставшее началом череды загадочных преступлений. Спустя месяц редакции ведущих газет получают серию зашифрованных посланий 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, работающим в той же газете. Вскоре таинственный преступник вновь напоминает о себе, совершая очередное дерзкое нападение, что заставляет всех участников расследования действовать ещё более оперативно.