深夜、パリのホテル・リッツに宿泊していたハーバード大学の宗教象徴学教授であるロバート・ラングドンの下に、フランス司法警察の警部補が訪ねてきた。急用による同行を請われ、到着した場所はルーヴル美術館だった。そこでラングドンは、ルーヴル美術館館長ジャック・ソニエールの遺体が猟奇殺人にも似たウィトルウィウス的人体図を模した形で発見されたと伝えられる。しかもそれは、瀕死の傷を負った身で、自ら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のだ。

警察は宗教象徴学者の立場から、ラングドンの事件に対する見解を聞きたいと協力を要請した。しかし、実際はソニエールと会う約束をしていたラングドンを第一容疑者として疑い、逮捕するために呼んだのである。

ラングドンはソニエールの孫娘にして司法警察の暗号解読官でもあるソフィー・ヌヴーの協力と機転により、その場を脱した。ソフィーは祖父の状態を祖父が自らに遺した、自分にしか解けない暗号であると見抜き、ラングドンの潔白に確信を持っていた。これを上に報告しても一笑に伏されると感じたソフィーはラングドンの協力を得るため、彼を逃がしたのだ。しかし彼はそのことによってソフィーともども司法警察に追われる事になってしまう。

一方でソニエールを殺した犯人とその黒幕は、かつてソニエールが秘匿したとされる聖杯の秘密を追っていた。それが「教会の名誉を守る」という狂信に踊らされて…そして、その毒牙もまたラングドンたちを追い続ける事になる…。

警察の厳しい追跡をかわしながら、暗号の謎を解き始める2人。
ソニエールが深く関わっていたらしい秘密結社の目的とは？　ダ・ヴィンチが絵画に残した、歴史を揺るがす暗号とは？　そして、ソニエールから2人に託された、重大な真実とは？
警察だけではなく、ソニエールを殺し犯人からも追跡される二人。
誰が味方で、誰が敵なのか？
最後までハラハラドキドキ。150分という時間も長く感じられません。