4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит расстрел влюблённой пары, совершённый неизвестным преступником. Спустя месяц редакции крупных газет получают зашифрованные послания, где автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первых полосах текст с разгадкой его личности. В противном случае он угрожает лишить жизни ещё двенадцать человек.
К расследованию, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий карикатурист той же газеты Роберт Грейсмит. Однако вскоре убийца совершает новое нападение.