В солнечном Калифорнии, на окраине тихого Вальехо, летняя ночь 4 июля 1969 года омрачена жестоким преступлением: неизвестный стрелок хладнокровно убивает молодую парочку. Это преступление становится лишь первой страшной главой. Вскоре редакции ведущих газет получают зашифрованные послания от человека, именующего себя Зодиаком. Он бросает вызов властям и обществу, требуя опубликовать на первых полосах тайный код, якобы раскрывающий его личность, и угрожая новыми жертвами. К расследованию, помимо растерянной полиции, подключаются необычный дуэт из редакции «San Francisco Chronicle»: амбициозный и циничный репортёр Пол Эйвери и тихий, но дотошный карикатурист Роберт Грейсмит, чья одержимость головоломками может стать ключом к поимке маньяка.
Однако Зодиак не шутит. Пока власти ломают голову над шифром, а газетчики спорят об этике публикации, убийца вновь выходит на охоту. Его новые нападения лишь подтверждают, что это не обычный преступник, а расчётливый игрок, жаждущий славы и сеющий панику. Каждое его письмо, каждая новая жертва и каждая насмешка над полицией затягивают петлю страха. Эйвери и Грейсмит оказываются втянуты в смертельно опасную игру, где цена ошибки — человеческие жизни, а единственная нить, ведущая к маньяку, спрятана в лабиринте символов, намёков и его болезненного тщеславия.