Der Pilot des US-Geheimdienstes Steve Trevor fliegt mit seinem Jagdflugzeug über den Atlantik, um einen Nazi-Spion zu finden. Seinem Flugzeug geht der Treibstoff aus und er stürzt auf der Paradiesinsel ab. Zwei Amazonen, Diana und Mala, bergen ihn und bringen ihn in ihr Krankenhaus, obwohl sie und die anderen Amazonen sich über einen Mann auf der Paradiesinsel wundern. Diana verbringt einige Tage damit, seine Wunden zu versorgen und beginnt sich langsam in ihn zu verlieben. Ihre Mutter, Königin Hippolyta, erinnert die Amazone daran, dass es Männern verboten ist, einen Fuß auf die Paradiesinsel zu setzen, geschweige denn dort zu bleiben. Sie erklärt, dass Trevor, sobald er reisefähig ist, in die Vereinigten Staaten zurückgeschickt werden soll. Dann erzählt sie Diana auf zwei Seiten, die größtenteils aus Text bestehen, dass sie im alten Griechenland die führende Nation waren. Aber Herkules griff sie an und wurde aufgrund von Hippolytas magischem Gürtel besiegt, also griff Herkules zu einer List und stahl den Gürtel, woraufhin seine Männer die Amazonen versklavten und in Ketten legten. Hippolyta appellierte später an Aphrodite und wurde befreit und erhielt ihren Gürtel zurück. Die Amazonen eroberten die feindliche Flotte und reisten zu einer neuen Insel, trugen aber immer Armbänder, die sie daran erinnern sollten, sich nicht den Männern zu unterwerfen. Hippolyta zeigt die magische Kugel, die ihr von Athene gegeben wurde, nachdem sie die Armee von Herkules besiegt hatten, und mit der sie die Vergangenheit und die Gegenwart sehen und sogar die Zukunft vorhersagen kann, was die Amazonen zu einer fortschrittlichen Rasse gemacht hat.

Während Steve Trevors Genesung benutzen Hippolyta und Diana die magische Kugel, um die Art seiner Ankunft auf der Insel zu erraten. Sie schauen in die Vergangenheit und erfahren von Trevors geheimer Mission.

Zwei Nazi-Agenten namens von Storm und Fritz entführen ein experimentelles Roboterflugzeug und versuchen, einen Armeeflugplatz zu bombardieren. Trevor übernahm heldenhaft die Kontrolle über das Flugzeug und vertrieb die Nazis. Er verfolgte Fritz‘ Kampfflugzeug über den Ozean, als es auf der Insel abstürzte.

Nachdem die Göttinnen der Amazonen, Aphrodite und Athene, vor ihr erschienen sind, ordnet Hippolyta an, dass ein Amazonen-Agent in die Vereinigten Staaten geschickt werden soll, um die Amerikaner in ihrem Kampf gegen die Nazis zu unterstützen. Sie veranstaltet ein großes Turnier, um zu bestimmen, welche ihrer Kriegerinnen als Botschafterin des guten Willens fungieren soll. Diana möchte an dem Turnier teilnehmen, aber Hippolyta verbietet es.

Diana verkleidet sich mit einer einfachen Maske und nimmt trotzdem an dem Turnier teil. Sie meistert jeden Wettbewerb und wird eine von zwei Finalistinnen, die im Wettbewerb „Kugeln und Armbänder“ antreten. Diana besiegt ihre Gegnerin Mala, weil sie alle fünf Kugeln ablenkt, während Mala die fünfte Kugel nicht ablenken kann und am Arm verwundet wird; daraufhin enthüllt Diana dem Publikum ihre wahre Identität. Hippolyta stimmt zu, dass Diana in die Vereinigten Staaten reisen darf. Sie stattet sie mit einem patriotischen Kostüm aus und gibt ihr den Namen Wonder Woman.

Erstmals in Erscheinung getreten: Wonder Woman (eine Superheldin); Amazonen (ein Volk von Kriegerinnen); Aphrodite (griechische Göttin der Liebe); Athene (griechische Göttin der Weisheit); Fritz (ein Nazi-Spion); Herkules (ein griechischer Held); Hippolyta (Königin der Amazonen); Mala (eine Amazone); Phil Darnell (ein Colonel in der United States Army); Steve Trevor (ein Major in der United States Army); von Storm (ein Nazi-Spion)