4 июля 1969 года на тихой окраине калифорнийского города Вальехо происходит жестокое нападение: неизвестный преступник открывает огонь по молодой паре, убивая обоих. Спустя месяц в редакциях ведущих газет начинают появляться закодированные послания, где автор, именующий себя Зодиаком, заявляет о готовности уничтожить ещё двенадцать человек, если на первых полосах не напечатают разгадку к его шифру, скрывающую имя убийцы. К расследованию, помимо полиции нескольких штатов, присоединяются опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эви и начинающий художник-карикатурист Роберт Грейсмит, также сотрудник издания. Однако злодей не собирается останавливаться, и вскоре город содрогается от нового преступления.
Трагедия в Вальехо положила начало одной из самых мрачных глав в истории Калифорнии. Зодиак, умело играя на публику, не только сеет панику, но и бросает вызов правоохранительным органам, используя СМИ как площадку для своих угроз. Эви, опираясь на профессиональный опыт, и Грейсмит, движимый одержимостью к разгадкам, образуют необычный тандем, пытаясь опередить убийцу. Но их усилия сталкиваются с новой волной жестокости, когда Зодиак вновь напоминает о себе, оставляя за собой шлейф страха и неразгаданных тайн.