La serie se adentra dentro del marco de la Segunda Guerra Mundial, donde el Mayor Steve Trevor en una misión aerea contra los alemanes es herido pero llega a ser rescatado por un grupo de amazonas en una isla remota, donde es un reino de las mismas, entre ellas se encuentra Diana que es hija de la reina que quiere ir fuera de la isla a defender a los inocentes, pero su madre se niega, entonces en un concurso de destreza de las amazonas en el que la reina escoge a la vencedora para salir en defensa de los inocentes fuera de la isla Diana se disfraza como una de ellas resultando vencedora al darse cuenta su madre que es Diana no le queda otra que darle a su hija el traje de justiciera.

Usando un avión invisible se lleva al Mayor Trevor para ser curado de sus heridas, al llegar a Washington la joven amazona pronto no permanecera desapercibida por extraños y alemanes, usando todas sus destrezas para defenderse de sus enemigos y al pueblo norteamericano, pero para poder actuar se hace pasar por una joven común llamada Diana Prince y es contratada por el Mayor Trevor como su secretaria en Washington DC.

La serie tuvo exito por la gran belleza de Lynda Carter que es hasta el momento la única actriz que se ha puesto el universo de la mujer maravilla, también en la serie hubo otra amazona que llegó a tener la misma misión que ella (Debra Winger). La última temporada ya no están en la segunda guerra mundial como militares, ahora forman parte de una agencia de detectives federales.