В солнечном Калифорнии, в городе Вальехо, лето 1969 года омрачено жестоким преступлением: неизвестный стрелок оборвал жизни молодой влюблённой пары. Это событие становится лишь первой мрачной нотой в симфонии ужаса. Месяц спустя редакции газет, включая San Francisco Chronicle, получают зловещие послания. Их автор, скрывающийся под именем Зодиак, не только берёт на себя ответственность за убийство, но и бросает вызов властям. Он требует опубликовать на первых полосах зашифрованное письмо, в котором якобы скрыта тайна его личности, угрожая в противном случае убить ещё двенадцать человек. К расследованию, помимо растерянной полиции, подключаются необычный дуэт из самой Chronicle: усталый, но цепкий криминальный репортёр Пол Эйвери и тихий, одержимый деталями карикатурист Роберт Грейсмит.
Однако Зодиак не собирается ждать. Его угрозы — не пустой звук. Вскоре он наносит новый, дерзкий удар, доказывая, что его слова страшной реальности. Каждое новое преступление, каждое издевательское письмо с криптограммами и символами-подписями становится вызовом лично для Эйвери и Грейсмита. Пока официальные органы буксуют, именно этот странный тандем — циничный журналист и дотошный художник — начинает свою собственную опасную игру по расшифровке посланий маньяка. Их расследование превращается в навязчивую погоню за призраком, который, кажется, наслаждается вниманием и издевается над ними, всегда оставаясь на шаг впереди. Смогут ли они разгадать его шифр и опередить следующий удар, или Зодиак исполнит свои кровавые обещания?