В солнечном июле 1969 года на пустынной окраине Вальехо раздаются выстрелы, оборвавшие жизнь молодой пары. Это первое заявление о себе таинственного злодея. Месяц спустя редакции газет, включая San Francisco Chronicle, получают странные послания, наполненные шифрами и угрозами. Автор, назвавшийся Зодиаком, требует опубликовать свой криптографический кодекс на первых полосах, иначе он убьёт двенадцать невинных людей. К погоне за призраком подключаются не только полиция, но и два непохожих сотрудника газеты: циничный, видавший виды репортёр Пол Эйвери и тихий, одержимый головоломками карикатурист Роберт Грейсмит.
Однако Зодиак не шутит — вскоре он совершает новое жестокое нападение, оставляя после себя лишь новые загадки и парализующий город страх. С каждым письмом, полным издевательских подсказок, его игра становится всё опаснее. Эйвери и Грейсмит, движимые разными мотивами, погружаются в тёмный лабиринт расследования, где каждая расшифрованная строчка может быть как ключом к личности маньяка, так и смертельной ловушкой. Их навязчивая охота превращается в гонку со временем, ведь Зодиак уже пообещал свой следующий ход.