В солнечной Калифорнии 1969 года на окраине Вальехо происходит чудовищное преступление: неизвестный стрелок хладнокровно убивает молодую парочку. Это событие становится первой кровавой точкой отсчёта. Месяц спустя редакции газет, включая San Francisco Chronicle, получают странные послания, полные шифров и угроз. Их автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первых полосах закодированную тайну своей личности, иначе он убьёт ещё двенадцать человек. К делу, помимо растерянной полиции, неофициально подключаются два очень разных человека из Chronicle: уставший от сенсаций, но азартный репортёр Пол Эйвери и тихий, одержимый головоломками карикатурист Роберт Грейсмит.
Интрига нарастает, когда Зодиак, игнорируя публикации, совершает новое жестокое нападение, доказывая, что его угрозы — не блеф. Пока власти пытаются расшифровать его послания, Эйвери и Грейсмит начинают собственное расследование, погружаясь в тёмный лабиринт намёков и шифров. Их главный конфликт — не только с неуловимым маньяком, чья следующая цель неизвестна, но и друг с другом: между циничным опытом Эйвери и наивным, но опасным упорством Грейсмита. Смогут ли эта неожиданная пара, рискуя карьерой и жизнью, опередить убийцу и разгадать его смертельную тайну раньше, чем он исполнит свои обещания?