Jacques Saunière, kurator Museum Louvre, dikejar sampai Galeri Besar oleh seorang rahib albino Katolik bernama Silas, yang meminta lokasi “batu kunci” Priori agar dapat menemukan dan menghancurkan Piala Suci. Saunière menuntunnya ke jalan yang salah dan dibunuh; polisi menemukan jenazahnya dalam pose seperti Manusia Vitruvian. Kapten polisi Bezu Fache memanggil simbolog Amerika bernama Robert Langdon untuk meneliti jenazah Saunière. Langdon menemukan suatu pesan tersembunyi yang terungkap melalui cahaya hitam, mengandung barisan bilangan Fibonacci yang tidak beraturan. Seorang kriptografer polisi dan cucu Saunière, yaitu Sophie Neveu, mengungkapkan kepada Langdon bahwa Fache menanam suatu pelacak pada dirinya, percaya kalau ia membunuh Saunière karena suatu pesan untuk menemukannya, yang dihapus oleh Fache. Keduanya berhasil menyingkirkan pelacak tersebut dan menyelinap ke dalam Museum Louvre, menemukan petunjuk tambahan dalam karya-karya Leonardo da Vinci. Langdon menyimpulkan bahwa Saunière adalah grand master Priori Sion.
Terungkap bahwa Silas bekerja untuk seseorang yang tidak diketahui namanya yang disebut Guru, bersama para anggota Opus Dei yang dipimpin oleh Uskup Aringarosa. Sambil menghindari polisi, Langdon dan Sophie pergi ke Bank Penyimpanan Zurich, menemukan sebuah kotak simpanan yang dapat dibuka menggunakan deret Fibonacci. Di dalamnya terdapat sebuah cryptex: wadah silindris dengan pesan papirus tersembunyi yang hanya dapat diakses menggunakan lima lempeng pemutar yang bertuliskan huruf-huruf. Ketika polisi tiba, Langdon dan Sophie dibantu oleh Andre Vernet sang manajer bank semata-mata agar ia dapat menyandera mereka di belakang truk, dan ia menuntut cryptex tersebut. Langdon berhasil melucuti Vernet, dan ia melarikan diri dengan Sophie.
Keduanya mengunjungi Sir Leigh Tebing, seorang ahli Piala Suci yang adalah teman Langdon, yang mengklaim bahwa Piala tersebut bukanlah sebuah cawan melainkan Maria Magdalena, yang benar-benar hamil dan istri dari Yesus Kristus, dan Piala tersebut dibentuk untuk melindungi keturunan mereka. Opus Dei telah berupaya untuk menghancurkannya untuk melindungi kredibilitas Vatikan. Saat itu Silas masuk, namun Teabing merobohkannya. Kelompok tersebut melarikan diri ke London menggunakan pesawat pribadi Teabing, ditolong oleh Remy Jean kepala pelayannya. Mereka melakukan perjalanan menuju Temple Church, tetapi petunjuk untuk membuka cryptex tersebut adalah suatu “hering merah”. Silas dibebaskan oleh Remy, yang mengaku sebagai Guru, menyandera Teabing dan menaruhnya di bagasi mobilnya ketika Silas bersembunyi di sebuah rumah aman Opus Dei. Teabing meracuni Remy dan mengirim polisi untuk menangkap Silas, yang bunuh diri dengan bantuan polisi setelah secara tidak sengaja melukai Aringarosa, yang segera ditangkap oleh Fache agar dapat menggunakan dirinya untuk memburu Langdon.
Langdon dan Sophie berhadapan dengan Teabing, terungkap sebagai sang Guru, yang ingin menjatuhkan Gereja karena penipuan dan penganiayaan selama berabad-abad. Ketiganya pergi menuju Westminster Abbey ke makam Isaac Newton, salah seorang mantan grand master Priori Sion. Langdon melempar cryptex tersebut ke udara, Teabing menangkapnya namun papirus itu hancur. Polisi tiba untuk menangkap Teabing, tetapi ia menyadari bahwa Langdon telah terlebih dahulu mengeluarkan dan memecahkan kode cryptex tersebut. Kode yang terungkap itu adalah “apple” (apel), seturut penemuan berbasis gravitasi oleh Newton, dan petunjuk itu mengarahkan Langdon dan Sophie ke Kapel Rosslyn di Skotlandia.
Di dalamnya, mereka menemukan kalau makam Magdalena sudah tidak ada. Langdon menyadari bahwa keluarga Sophie meninggal karena suatu kecelakaan mobil, tetapi media melaporkan kalau ia juga meninggal. Saunière bukan kakeknya yang sesungguhnya, tetapi pelindungnya, dan ia adalah keturunan terakhir Yesus Kristus. Keduanya disambut oleh beberapa anggota Priori, termasuk nenek Sophie, yang berjanji untuk melindunginya. Langdon dan Sophie berpisah, Sophie kembali ke Paris. Sementara sedang bercukur, Langdon melukai dirinya sendiri dan mendapat suatu pencerahan ketika darahnya mengalir di wastafel, mengingatkan dia akan Garis Mawar. Ia mengikuti garis tersebut menuju Louvre, menemukan bahwa Piala Suci tersembunyi di bawah piramida ikoniknya dan ia berlutut di hadapannya sebagaimana dahulu Ksatria Templar melakukannya.
