4 июля 1969 года на окраине калифорнийского города Вальехо происходит расстрел влюблённой пары, совершённый неизвестным преступником. Спустя месяц в редакции крупных газет начинают поступать зашифрованные послания, где автор, именующий себя Зодиаком, требует опубликовать на первой полосе текст, раскрывающий его личность, угрожая в противном случае убить ещё двенадцать человек.
К расследованию этого дела, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист газеты San Francisco Chronicle Пол Эйвери и молодой художник-карикатурист из того же издания Роберт Грейсмит. Вскоре убийца совершает новое нападение.