4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо неизвестный преступник открывает огонь по молодой паре. Спустя месяц редакции ведущих газет получают зашифрованные послания. Их автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первых полосах текст, раскрывающий его личность, и грозит убить ещё двенадцать человек в случае отказа.
К расследованию, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий художник-карикатурист той же газеты Роберт Грейсмит. Однако вскоре убийца совершает новое нападение.