4 июля 1969 года на тихой окраине калифорнийского Вальехо неизвестный преступник жестоко расстреливает молодую пару. Спустя месяц редакции ведущих газет начинают получать зашифрованные послания, где автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первых полосах текст, раскрывающий его личность, угрожая в противном случае убить ещё двенадцать человек. К расследованию, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий карикатурист из той же газеты Роберт Грейсмит.
Вскоре Зодиак вновь напоминает о себе, совершая очередное жестокое преступление. Эта новая атака ещё больше накаляет обстановку, заставляя следователей и журналистов действовать в условиях растущего давления и страха. Тайна загадочного убийцы начинает обрастать новыми тревожными подробностями, а город погружается в атмосферу неуверенности и тревоги.