Жестокое, изощренное убийство двух подростков 20 декабря 1968 года вызвало волну ужаса и негодования в маленьком городке Валехо на севере Калифорнии. Сержант Мэт Пэриш берется расследовать это кровавое дело. Из-за отсутствия улик, оно так и остается нераскрытым. Журналисты поднимают шумиху в прессе вокруг двойного убийства, обвиняя полицию в бездействии. А через шесть месяцев, 4 июля 1969 года в самый разгар праздника на автомобильной стоянке были найдены два трупа, убитые похожим образом. На следующий день газеты получили письмо, в котором человек, называющий себя Зодиаком, сообщал, что убийства будут продолжаться. К письму убийца приложил криптограмму, расшифровка которой могла пролить свет на его личность. Желая покончить с этим безумием, Мэт все время проводит в библиотеке, разбирая коды и способы шифрования, читает книги по психологии, астрологии и оккультизму, надеясь в них найти ответы. Навязчивая идея поймать убийцу и постоянное давление прессы отнимают все силы и время, что приводит к постоянным скандалам в семье. После очередного жестокого двойного убийства, Пэриш, наконец, понимает кто убийца. От верности его догадки зависит, сможет ли он остановить череду кровавых преступлений и посадить обезумевшего маньяка за решетку...