특별강연을 위해 파리에 체류중이던 하버드대 기호학자 로버트 랭던(톰 행크스)은 깊은 밤 급박한 호출을 받는다. 루브르 박물관의 수석 큐레이터 자크 소니에르가 박물관 내에서 살해당한 시체로 발견된 것이다. 시체 주변에 가득한 이해할 수 없는 암호들... 그중 'P.S. 로버트 랭던을 찾아라'는 암호 때문에 살인누명까지 뒤집어쓴 랭던은 자크의 손녀이자 기호학자인 소피 느뷔(오드리 토투)와 함께 자크가 남긴 불가사의한 수수께끼를 풀어나가기 시작한다. 랭던과 소피는 시시각각 좁혀오는 경찰 조직과 파슈 국장(장 르노)의 숨가쁜 포위망을 피하면서, '모나리자', '암굴의 성모' 등 천재화가 레오나르도 다 빈치의 작품들 속에 숨겨진 충격적인 비밀을 추적한다. 하지만 코드 속에 감춰진 실마리를 쫓아 진실에 접근할수록 비밀단체 시온 수도회가 지켜온 비밀을 지워버리려는 '오푸스 데이'의 추격은 더욱 격렬해지고, 마침내 두 사람은 인류 역사를 송두리째 뒤바꿀 거대한 비밀과 마주하게 되는데...
