4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит расстрел молодой пары, совершённый неустановленным преступником. Спустя месяц редакции ведущих газет получают зашифрованные послания, где автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первой полосе текст, раскрывающий его личность, и грозит убить ещё двенадцать человек в случае отказа.
К расследованию этого громкого дела, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист газеты San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий карикатурист того же издания Роберт Грейсмит. Вскоре убийца вновь заявляет о себе, совершив новое преступление.