Pada tahun 2013, Putri Diana dari pulau Themyscira menyelamatkan pilot Amerika, Steve Trevor, dari serangan Parademon. Namun, kehadiran Steve melanggar aturan pulau yang melarang laki-laki. Meski ditentang ibunya, Ratu Hippolyta, Diana memilih meninggalkan Themyscira demi melindungi dunia manusia dan memulai perannya sebagai Wonder Woman.

Di Washington, Diana bertemu arkeolog Julia Kapatelis dan putrinya, Vanessa. Seiring waktu, Vanessa mulai merasa iri karena ibunya lebih dekat dengan Diana. Lima tahun kemudian, konflik memuncak saat Vanessa mencuri artefak dan terlibat dengan penjahat berbahaya seperti Doctor Poison dan organisasi Villainy Inc. Dalam sebuah misi, Julia tewas tertembak, membuat Vanessa menyalahkan Diana dan semakin terseret ke sisi gelap.

Vanessa kemudian direkrut dan diubah menjadi Silver Swan, musuh kuat yang harus dihadapi Diana. Sementara itu, Diana bersama Steve terus memburu dalang di balik kekacauan ini, termasuk menghadapi Cheetah dan berbagai ancaman lain. Dalam prosesnya, Diana harus mencari cara untuk kembali ke Themyscira demi menyelamatkan Vanessa dan menghentikan rencana jahat mereka.

Pertarungan besar terjadi saat Villainy Inc. menyerang Themyscira dan melepaskan Medusa sebagai senjata pamungkas. Dalam kondisi terdesak, Diana bahkan rela mengorbankan penglihatannya demi mengalahkan Medusa. Pengorbanan ini menyentuh Vanessa, yang akhirnya membantu Diana mengalahkan monster tersebut dan menyadari kesalahannya.

Setelah pertempuran usai, hubungan Diana dengan ibunya membaik, dan Themyscira mulai membuka diri kepada dunia luar. Namun ancaman belum berakhir, karena Veronica Cale terungkap sebagai dalang utama dan berjanji akan kembali menyerang. Diana pun siap menghadapi tantangan berikutnya.