Pendant la Seconde Guerre mondiale, suite à une traîtrise, l'avion piloté par le Major Steve Trevor de l'armée américaine s'écrase dans le triangle des Bermudes, tout près d'une île inconnue, l'Île Paradisiaque. C'est une île secrète qui donne d'étranges pouvoirs (immortalité, force) aux femmes qui l'habitent, les Amazones. Echoué sur l'île, le major Trevor est secouru par la princesse Diana, la fille de la reine des Amazones.

Comme un homme ne peut rester vivre sur cette île, les Amazones le soignent mais prévoient de le ramener, tant qu'il est encore inconscient, dans son pays d'origine. Pour cela, la reine des Amazones doit désigner l'une des leurs pour cette dangereuse mission.

Bien qu'il soit interdit à la princesse Diana, future reine, de participer aux épreuves sportives de sélection, elle y participe secrètement et gagne. La reine ne peut alors plus reculer et lui confie le costume qu'elle a confectionné spécialement pour cette expedition. Il est aux couleurs du drapeau américains et est équipé d'une ceinture de force qui permet de conserver les pouvoirs des Amazones en dehors de l'île et d'un lasso magique qui oblige toute personne prisonnière de celu-ci a obéir et à dire la vérité. Le costume contient également un diadème "boomerang" et des bracelets d'un alliage unique qui permet de détourner les balles et autres minutions.

Elle s'envole, dans son avion invisible, vers Washington et débarque au milieu d'un monde en pleine guerre mondiale. Elle commence par gagner un peu d'argent dans un numéro de music-hall, puis après avoir démasqué quelques espions et sauvé le major Trevor et les services secrets américains, elle décide de rester donner un coup de main et entre incognito au service du Major Trevor comme secretaire particulière, sous le nom de Diana Prince. Cette fonction lui permet de savoir a tout moment ou Wonder Woman peut être le plus utile...