パリのルーヴル美術館で館長のジャック・ソニエールが、レオナルド・ダ・ヴィンチの「ウィトルウィウス的人体図」を模した他殺体で発見された。しかしその形は、瀕死の傷を負った身でソニエール自らが作り上げたものだった。さらに死体の周りには、不可解な暗号が残されていた。講演会のためパリを訪れていたハーヴァード大学の教授ロバート・ラングドン（トム・ハンクス）は、深夜にもかかわらず現場に呼ばれる。フランス司法警察のベズ・ファーシュ警部（ジャン・レノ）は、表向きはラングドンの専門知識を駆使して捜査に協力してほしいと求めてきたが、実は彼は第一容疑者なのだった。ラングドンはその夜、ソニエールと面会の約束をしていた上に、暗号の中に彼の名前が記されていたのだ。ファーシュ警部が巧みな誘導尋問で、ラングドンから証拠となる発言を引き出そうとしていた時、暗号解読官のソフィー・ヌヴー（オドレイ・トトゥ）が現れる。ソニエールの孫娘であるソフィーは、現場の写真を見て祖父が自分だけにわかる暗号を残したことに気付く。ソフィーはファーシュ警部を巧みに欺き、ラングドンを連れてルーヴルから逃走する。ソニエールが暗号で隠し場所を示した、秘密結社の紋章が刻まれた鍵を持って……。