قبل أن تصير المرأة الأعجوبة، كانت تُدعى (الأميرة ديانا)، أميرة الأمازون التي تم تدريبها لتكون محاربة لا تُقهَر، والتي قد تربت في جزيرة بارادايس واحتمت فيها إلى أن هبط طيار أمريكي على الجزيرة وأخبرها بالفروقات الكبيرة في العالم الخارجي.
يحكي الفيلم قصة أسطورة «أميرة الأمازون» والتي تسمى «ديانا»، وتدور أحداث القصة خلال الحرب العالمية الأولى. يبدأ الفيلم بسرد قصة حياة ديانا خلال طفولتها وصباها، حيثُ نشأت في جزيرة نائية تسكنها النساء فقط والملكة هي أمها «الملكة هيبوليتا» (كوني نيلسن). النساء على هذه الجزيرة يتدربن باستمرار على القتال باستخدام السيوف والرماح والسهام، لاعتقادهن بأن يوماً ما سيظهر إريس لإنهاء حياة البشر على وجه الأرض، وأن والده الرب زيوس أوجد هذه الجزيرة وسكانها لقتال ابنه إريس الذي خرج عن طاعته.
تستمر الحياة بشكل طبيعي وتتكفل خالة ديانا التي يقوم بدورها روبين رايت تدريبها، حتى ظهور طائرة حربية تقع داخل البحر يقودها «ستيف تريفور» (كريس باين)، وهو أمريكي يعمل لحساب المخابرات البريطانية. وكان تريفور أول رجل تقع عليه عينا ديانا، والتي انطلقت سباحةً لإنقاذه. لقائهم الحميم لم يستمر إذ لحق المهاجمين الألمان بهما لتبدأ حرب بين الألمان ومحاربات الأمازون، لينتهي بالقضاء على الألمان ووفاة خالة ديانا.
بعد إخبار ستيف بما يجري بالعالم، فكرت ديانا بوجود قوى تريد إنهاء حياة البشر على الأرض، معتقدة بأن النبوءة تحققت. لتنطلق ديانا وستيف باتجاه لندن لتقابل ديانا إريس وتقوم بقتله بالسيف الخاص، ليعم السلام العالم كله. يحصل ستيف في مهمته السرية للوصول إلى مصنع القنابل التابع للجنرال لوديندورف على دعم من السير باتريك. ثم تحدث المعركة الحتمية النهائية الضارية في معمل الأسلحة والميناء الجوي ببلجيكا، خلالها ضحى ستيف بنفسه لتفجير طائرة الأسلحة الكيميائية قبل اطلاقها على الأبرياء، أما ديانا فتقوم بقتل إيرس.