4 июля 1969 года на окраине города Вальехо в Калифорнии происходит жестокое нападение: неизвестный преступник открывает огонь по молодой паре, убивая обоих. Спустя месяц в редакции ведущих газет начинают поступать зашифрованные послания, автор которых именует себя Зодиаком. В письмах он требует опубликовать на первых полосах текст, раскрывающий его личность, угрожая в противном случае лишить жизни ещё двенадцать человек.
К расследованию подключаются не только полицейские из разных штатов, но и опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери вместе с начинающим карикатуристом Робертом Грейсмитом, который также работает в газете. Вскоре Зодиак вновь напоминает о себе, совершив очередное дерзкое преступление, что лишь усиливает напряжение и страх среди жителей.