Zu Beginn läuft ein Mann durch den nächtlichen Louvre. Er wird von einem Unbekannten verfolgt, bedroht und schließlich ermordet. Später erfährt man, dass es sich bei dem Getöteten um Jacques Saunière, den Kurator des Louvre, handelt.
Sie suchen Rat bei Langdons altem Freund Leigh Teabing, einem Gralsforscher. Gemeinsam machen sie sich auf den Weg, den Geschehnissen auf den Grund zu gehen. Man erfährt von revolutionären Erkenntnissen, die zum einen auf den Heiligen Gral hindeuten, zum anderen die These stützen, dass Jesus Christus und Maria Magdalena eine gemeinsame Tochter hatten. Beides würde die Grundfesten der christlichen Kirchen erschüttern. Erschwert wird die Suche der Wissenschaftler durch das Eingreifen von mysteriösen Mitgliedern der Prälatur Opus Dei, die Roberts und Sophies Erkenntnisse unter allen Umständen unter Verschluss halten wollen – doch sie werden getäuscht. Während Langdon und seine Vertraute in London weitere Hinweise verfolgen, kristallisiert sich heraus, dass alles auf einen Mann hinausläuft, der sich der „Lehrer“ nennt.
Schließlich bekennt sich Leigh Teabing als der Drahtzieher, der ein riesiges Lügennetz ausgeworfen hat, um den Gral zu finden. Er fordert von Langdon mit vorgehaltener Waffe das Kryptex zu entschlüsseln, um so den Gral zu finden. Dank einer List Langdons verliert Teabing jedoch seine Waffe und wird schließlich von der Polizei abgeführt. Die Mitglieder des Opus Dei, die ihnen auf den Fersen waren, merken daraufhin, dass sie betrogen worden waren. Am alten Standort des angeblichen Sarkophags von Maria Magdalena erfährt Neveu, dass sie die letzte lebende Nachfahrin von ihr und von Jesus sei (Im Buch „Sakrileg“ hingegen hat sie einen Bruder).
Am Schluss ist Langdon in seinem Zimmer im Pariser Hotel Ritz und rasiert sich. Dabei verletzt er sich zufällig und Blut tropft in das Waschbecken. Dies erinnert ihn an die Rosenlinie (die historisch auch als Blutlinie bezeichnet wird). Jacques Saunière hatte in einer verschlüsselten Botschaft an Neveu – die im Film im Gegensatz zum Buch nicht seine leibliche Enkelin ist – gesagt, der Heilige Gral sei unter der Rose (Rosenlinie) versteckt. Langdon erinnert sich, dass durch Paris der ursprüngliche Nullmeridian führte, der im Film als Rosenlinie bezeichnet wird. Dieser erste Nullmeridian wird in Paris durch 135 in das Pflaster eingelassene Messingtafeln gekennzeichnet, die somit die Rosenlinie darstellen. Langdon folgt diesen Tafeln und erreicht den Louvre. Er erkennt, dass dort, unter der von den Arago-Medaillons gekennzeichneten Rosenlinie und unter den einander an den Spitzen berührenden Pyramiden, das Grab Maria Magdalenas, also der Heilige Gral, liegt. Er kniet auf der umgedrehten Pyramide aus Glas des Louvres über ihrem Grab nieder, wie es schon die Tempelritter vor ihm getan haben.
In der erweiterten Fassung (Extended Version) gibt es einige veränderte und zusätzliche Szenen. Dabei werden vor allem Fache, Silas und Aringarosa deutlicher charakterisiert.