Фильм "Зодиак" берет начало с реального события, произошедшего 4 июля 1969 года на окраине города Вальехо в Калифорнии, когда неизвестный расстрелял влюбленную пару. Этот инцидент стал лишь началом таинственной и жуткой истории.

Месяц спустя после этого убийства в редакции нескольких крупных газет начинают появляться загадочные письма, зашифрованные сообщения от человека, называющего себя Зодиаком. В письмах он угрожает убить еще 12 человек, если его требования не будут выполнены, а его личность не будет раскрыта на страницах газет.

В это время в расследование вовлекаются полицейские из разных штатов, в том числе матёрый репортер San Francisco Chronicle Пол Эйвери и молодой карикатурист Роберт Грейсмит, тоже работающий в газете. Они начинают свое собственное расследование, пытаясь раскрыть тайну личности Зодиака и его мотивы.

Скоро Зодиак совершает новое нападение, подстерегая следующую жертву. Начинается гонка со временем, где каждый шаг, каждое открытие может быть ключом к разгадке этой загадочной серии убийств.