В жаркий июльский день 1969 года на пустынной окраине Вальехо раздаются выстрелы, оборвавшие жизнь молодой пары. Это первая, но не последняя жертва таинственного преступника. Месяц спустя редакции ведущих газет получают странные послания, написанные зашифрованным кодом. Их автор, назвавший себя Зодиаком, цинично заявляет о своих преступлениях и бросает вызов общественности: он угрожает убить ещё дюжину человек, если газеты откажутся напечатать на первой полосе шифр, скрывающий разгадку его личности. Расследование, захватившее полицию нескольких штатов, привлекает внимание двух непохожих коллег из San Francisco Chronicle: харизматичного и грубоватого репортёра-ветерана Пола Эйвери и тихого, одержимого деталями карикатуриста Роберта Грейсмита.
И пока власти пытаются разгадать головоломки убийцы, Зодиак не собирается останавливаться. Его новая атака потрясает город, доказывая, что угрозы — не пустой звук. Эйвери, движимый амбициями и жаждой сенсации, и Грейсмит, чей аналитический ум видит в шифрах зловещую логику, оказываются втянуты в опасную игру. Их настойчивость оборачивается личным риском, ведь маньяк начинает следить уже не только за своими случайными жертвами, но и за теми, кто осмеливается за ним охотиться.