El Ejército de los Estados Unidos está a punto de revelar su primer caza a reacción, y los nazis están decididos a robarlo para estudiarlo y construir el suyo propio. Mientras tanto, Drusilla (Debra Winger), la hermana menor de Diana, llega de la Isla Paraíso para una visita y queda atrapada en el complot de los nazis. Y es que el capitán alemán Radl (John Saxon) ahora está decidido encontrar la fuente del Feminum -el indestructible metal de las pulseras amazonas- y para ello secuestra a Druscilla, quien se da cuenta que, al igual que su hermana, también puede transformarse… ¡y se convierte en la chica Maravilla!

Peter Knight, un ingeniero que trabaja en secreto para los nazis, gana la confianza de Drusilla y la engaña para que revele la ubicación de la Isla Paraíso. La tripulación del submarino alemán pone en marcha una invasión y obliga a las amazonas a extraer el oro del feminum. La reina Hippolyta le encarga a la princesa Diana [vestida como la Mujer Maravilla] la comandancia de las milicias Amazonas, y a ella se suma Druscilla, que ha regresado a la isla. Así, las dos princesas diseñan un plan para derrotar a los invasores nazis…

La Mujer y la Chica Maravilla trabajan juntas para impedir que un agente nazi, ahora convertido en productor de cine, lleve a Steve y a varios otros soldados de vuelta a Alemania para ponerlos en una película de propaganda que destruirá la imagen de Estados Unidos como país pacifico.