В жаркий июльский день 1969 года на тихой окраине Вальехо в Калифорнии раздаются выстрелы, оборвавшие жизнь молодой парочки. Это первое заявление о себе таинственного злодея. Месяц спустя редакции ведущих газет получают пугающие послания, полные загадочных символов. Их автор, именующий себя Зодиаком, бросает вызов обществу: он угрожает убить ещё двенадцать человек, если газеты откажутся напечатать на первой полосе шифр, скрывающий разгадку его личности. К расследованию, помимо растерянной полиции, подключаются два непохожих коллеги из «San Francisco Chronicle»: уставший от сенсаций, но азартный репортёр Пол Эйвери и тихий, одержимый головоломками карикатурист Роберт Грейсмит.
Их настойчивые попытки расколоть безумный код прерываются новым ударом. Зодиак не шутит — он снова убивает, оставляя после себя лишь насмешливые письма и новые шифры. Пока власти безуспешно пытаются настигнуть призрака, Эйвери и Грейсмит погружаются в опасную игру, где каждая расшифрованная строчка может стать как ключом к личности маньяка, так и смертным приговором для новых жертв. Преследователь и преследуемый меняются местами в этой изматывающей охоте, где главный трофей — имя, спрятанное за звёздами и кругами таинственного шифра.