Robert Langdon, Symbol-Forscher der Harvard University, der schon der Protagonist des Romans Illuminati war, befindet sich aus beruflichen Gründen in Paris, als er mitten in der Nacht einen merkwürdigen Anruf erhält: Der Chefkurator des Louvre wurde mitten in der Nacht vor dem Gemälde der Mona Lisa ermordet aufgefunden. Wenige Minuten später steht ein Beamter des DCPJ vor seiner Tür im Hôtel Ritz und teilt ihm mit, dass Jacques Saunière, der Chefkurator des Louvre, mit dem Langdon für diesen Abend verabredet war, mitten in der Nacht in der Grande Galerie ermordet wurde. Im Museum sieht Langdon eine bizarre Szene, die durch UV-Licht sichtbar gemacht wird: Saunière liegt nackt auf dem Boden und hat die Gliedmaßen von sich gestreckt. Er hat sich mit seinem eigenen Blut ein Pentagramm auf den Bauch gemalt und eine rätselhafte Botschaft neben sich geschrieben:
Proportionsstudie nach Vitruv13 3 2 21 1 1 8 5
O DRACONIAN DEVIL!
OH LAME SAINT!
Als der Polizeichef Bezu Fache den Strahl des UV-Lichts erweitert und ein Kreis um die Leiche sichtbar wird, erkennt Langdon die Anspielung auf die Proportionsstudie nach Vitruv, eines der bekanntesten Werke Leonardo da Vincis. Von Sophie Neveu, einer Kryptologin in der Dechiffrierabteilung der Pariser Polizei, erfährt Langdon, dass es eine Nachricht der amerikanischen Botschaft für ihn gebe, bei der es sich in Wirklichkeit aber um eine Botschaft auf dem Anrufbeantworter von Neveu handelt.
Dort erfährt Langdon, dass er als Hauptverdächtiger in diesem Mordfall gilt, weil unter der Nachricht noch der Hinweis P.S. Robert Langdon suchen stand, der inzwischen von Fache entfernt wurde. Neveu, eine Enkelin Saunières, hält den Amerikaner jedoch für unschuldig, da sie den Hinweis als Anspielung auf ihren Kosenamen Prinzessin Sophie versteht.
Durch ein Ablenkungsmanöver gelingt es den beiden, etwas Zeit zu gewinnen, die sie allerdings nicht zur Flucht nutzen, da sie inzwischen die Botschaft Saunières entschlüsselt haben: Die Zahlen gehören zur Fibonacci-Folge und sollten die Kryptologieabteilung und damit Neveu anlocken. Die nächsten beiden Zeilen weisen nicht auf Teufel oder Heilige hin, sondern sind Anagramme, mit denen sich die Kryptologin schon als Kind beschäftigte. Die eigentliche Botschaft lautet:
Mona Lisa1 1 2 3 5 8 13 21
LEONARDO DA VINCI!
THE MONA LISA!
Auf dem Sicherheitsglas des berühmten Gemäldes, der Mona Lisa, entdeckt Neveu eine mit einem Spezialstift geschriebene Botschaft, die sie diesmal schnell entziffern kann. Aus dem Anagramm SO DARK THE CON OF MAN wird der englische Titel des Gemäldes der Felsgrottenmadonna, nämlich MADONNA OF THE ROCKS.
FelsgrottenmadonnaAuf der Rückseite des Gemäldes hat Saunière vor seinem Tod einen ungewöhnlichen Schlüssel versteckt, den Neveu sofort wiedererkennt. Sie hat ihn als Kind schon einmal gesehen, als ihr Großvater ihr erklärte, dass dieser Schlüssel ein großes Geheimnis berge. Langdon erkennt anhand der eingravierten Buchstaben PS und des Symbols der Lilie, dass Saunière der Prieuré de Sion angehörte. Wie sich später herausstellt, war der Kurator sogar der Großmeister der Bruderschaft, die als Nachfolger der Tempelritter des Mittelalters das Geheimnis um den Heiligen Gral bewahrt. Nun steht die Bruderschaft vor ihrer größten Krise. Denn neben dem Großmeister wurden auch seine drei Seneschalle ermordet. Das Geheimnis der Familie, das Saunière seiner Enkelin anvertrauen wollte, droht für immer verloren zu gehen.
Hinter den Morden scheint die Organisation Opus Dei zu stecken, die durch den mordenden Albino Silas und Bischof Manuel Aringarosa vertreten wird. Die Protagonisten gehen davon aus, dass die katholische Kirche das geheime Wissen der Prieuré de Sion unter allen Umständen unter Verschluss halten möchte, weil sonst die Grundfesten der Kirche erschüttert würden.