1969년 8월, 샌프란시스코의 신문사들에 조디악이라 자칭하는 연쇄살인범의 편지가 배달된다. 자신이 저지른 살인을 상술한 그 편지는 동봉한 암호문을 신문에 싣지 않으면 추가살인을 저지르겠다는 경고로 끝난다. 편지와 암호문이 공개되자 샌프란시스코 일대는 충격에 휩싸인다. 형사인 데이빗(마크 러팔로)과 빌(앤서니 에드워즈), 신문사 샌프란시스코 크로니클의 사건 기자 폴(로버트 다우니 주니어)은 전력을 기울여 각각 사건 해결과 추리에 나선다. 그러나 가장 끈질지게 사건의 실마리를 찾아 헤매는 사람은 경찰도 기자도 아닌, 시사만평가 로버트(제이크 질렌홀)이다.
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