В солнечном Калифорнии, в городе Вальехо, летом 1969 года происходит жестокое убийство: неизвестный преступник расстреливает молодую пару. Это событие становится лишь первой страшной главой. Вскоре редакции газет, включая San Francisco Chronicle, начинают получать зашифрованные послания от человека, именующего себя Зодиаком. Он хвастается содеянным и требует опубликовать на первых полосах шифр, в котором, по его словам, скрыта тайна его личности. В противном случае он угрожает лишить жизни ещё двенадцать человек. К делу, помимо полиции, неофициально подключаются два сотрудника «Хроники»: уставший от сенсаций, но опытный репортёр Пол Эйвери и тихий, одержимый головоломками карикатурист Роберт Грейсмит.
Инцидент в Вальехо оказался не единичной трагедией. Зодиак снова наносит удар, оставляя после себя новые жертвы и насмешливые письма. Каждое такое послание — это сложный шифр или зловещая головоломка, бросающая вызов властям и обществу. Эйвери и Грейсмит, такие разные по характеру и опыту, оказываются втянуты в опасную игру с неуловимым маньяком. Их расследование становится гонкой на опережение, где на кону — человеческие жизни, а ключом к разгадке может стать любая, даже самая незначительная детять в письмах убийцы.