Про сюжет однойменної книги см. Також Сюжет книги «Код да Вінчі»
Роберта Ленгдона (Том Хенкс), відомого професора в області символіки, запрошують до Лувру, де був убитий куратор музею Жак Соньер. Але перед смертю Жаку Соньер вдається залишити зашифроване за допомогою послідовності Фібоначчі послання. Саме для того, щоб розшифрувати це послання, капітан поліції Безу Фаш (Жан Рено) і запрошує Роберта Ленгдона на місце злочину. Софі Неві (Одрі Тоту), криптолог, внучка убитого, яка теж запрошена для допомоги при розшифровці загадкового послання, повідомляє Роберта Ленгдона, що його підозрюють у вбивстві куратора, в зв'язку з тим, що його ім'я значиться в останньому записі куратора. Софі допомагає Ленгдону втекти від поліції, так як впевнена, що він може допомогти розгадати таємницю її дідуся.
Піддаючи своє життя смертельної небезпеки, Ленгдон разом з Софі знаходить серію головоломок, захованих в роботах Леонардо да Вінчі, які вказують на існування секретного суспільства - Пріорату Сіону, що оберігає стародавню таємницю - «джерело Божої Влада на Землі». Скориставшись підказками, захованими в картинах Леонардо да Вінчі, вони забирають з банку в Цюріху криптекс, дерев'яний контейнер з манускриптом. Але вони не можуть відкрити його, так як для цього потрібно відгадати п'ятизначний код. Зламати криптекс не можна - оцет знищить документ. Після цього вони відправляються до знайомого Ленгдона Лі Тібінга (Іен Маккеллен), який схиблений на пошуках Грааля. Чи Тибинг вважає Марію Магдалину дружиною Ісуса, для того щоб її захищати було створено таємне товариство і дід Софі був одним з його членів. Під час їхньої розмови на них нападає Сайлас і намагається відібрати криптекс. Але у нього нічого не виходить, а герої разом з професором відправляються в Лондон. щоб у Вестмінстерському абатстві відшукати нову підказку. В Лондон е вони дізнаються про те, що Лі Тибинг замішаний у вбивстві Соньера. Він погрожує вбити Софі і вимагає, щоб Ленгдон віддав йому криптекс і розшифрував код. Але в цей час з'являється поліція, яка забирає Тібінга, а Ленгдон і Софі відправляються до Шотландії, де зустрічаються з членами стародавнього ордена, які розповідають Софі, хто вона. Після прибуття в Париж Ленгдон розуміє, що весь цей час вони шукали могилу Марії Магдалини не в тому місці, в той час як вона перебувала прямо у них під носом.