La historia comienza cuando el avión del alcalde Steve Trevor se estrella en el triángulo de las Bermudas. Allí se encuentra con Wonder Woman, una princesa guerrera de la raza de las amazonas que posee una habilidad de combate muy superior y armas especiales, como el lazo de la verdad y sus brazaletes mágicos indestructibles. La joven decirlde llevar a Steve Trevor a su ciudad, Washington, donde decide quedarse tras adoptar el nombre de Diana Prince para mantener su verdadera identidad en secreto.
Desde ese momento, Trevor la pide ayuda porque sospecha que su avión no ha caído por accidente y que hay personas muy cercanas a él que pretenden acabar con su vida. Wonder Woman acepta con la condición de que utilizará sus poderes para proteger a la ciudad entera. Así comienza una estrecha colaboración entre Wonder Woman en el alcalde de Washington que llevará a esta superheroína a enfrentarse a todo tipo de peligros.
La serie está protagonizada por Linda Carter en el papel de Wonder Woman (La Mujer Maravilla). Por suerte, Wonder Woman siempre estaba acompañada de Wonder Girl (Debra Winger), Steve Trevor (Lyle Waggoner), el General Philip Blankenship (Richard Eastham) y Etta Candy (Beatrice Colen). La serie se emitió en la cadena estadounidense CBS entre los años 1976 y 1979, abarcando tres temporadas y un total de 59 episodios.