1968... San Francisco... Robert Graysmith est dessinateur au sein du San Francisco Chronicle, journal auquel un mystérieux tueur - qui se fait appeler le "Tueur du Zodiaque" - envoie des lettres décrivant ses horribles meurtres... Ces mêmes lettres poussent l'inspecteur Graysmith à entreprendre sa propre enquête, afin de tenter de dénicher le serial-killer...