二十世紀70年代，舊金山出現了一個自稱“十二宮”的殺人狂，殺人后向媒體寄送挑釁信件并留下密碼線索。由于多次陰差陽錯，案件陷入僵局，警方逐漸束手無策。連環兇殺案引起《舊金山紀事報》記者羅伯特（杰克·吉倫哈爾飾）和保羅（小羅伯特·唐尼飾）的關注，他們在警察大衛（馬克·魯法洛飾）協助下展開獨立調查。隨著多年追蹤和線索追查，三人逐漸接近主要嫌疑人亞瑟·李·艾倫的可疑行跡。調查過程中，“十二宮”持續寄送挑釁信件甚至直接致電媒體，導致公眾恐慌不斷升級。盡管投入大量精力揭露嫌疑人部分犯罪證據，但因關鍵證物遺失及司法程序限制，團隊始終無法取得確鑿定罪依據。長期高壓調查使羅伯特與家人關系破裂，保羅陷入酗酒困境，大衛的警察生涯也因案件受挫。最終案件未能完全偵破，兇手始終逍遙法外，而調查者們的生活已徹底改變。