4 июля 1969 года неизвестный расстреливает влюблённую парочку на окраине города Вальехо, штат Калифорния. Месяц спустя в редакции крупных газет начинают приходить зашифрованные письма. Отправитель называет себя Зодиаком. Убийца угрожает расправиться ещё с двенадцатью людьми. Условие одно: текст письма, в котором якобы скрыта тайна его личности, должен быть напечатан на первой полосе. К расследованию подключаются полицейские из разных штатов. В дело вступают матёрый репортёр San Francisco Chronicle Пол Эйвери и молодой карикатурист той же газеты Роберт Грейсмит. Вскоре Зодиак наносит новый удар. Грейсмит, работающий в газете, постепенно превращается в одержимого сыщика-любителя. Он пытается вычислить неуловимого преступника, который на протяжении многих лет держит в страхе Северную Калифорнию. Серия убийств растягивается с 1968 по 1983 год.