凯特搭乘私人飞机前往国际市拜访战友并获得氪石销毁权，但搭机返程途中却发生“不明意外”而坠毁在高谭市码头，当时无家可归并独居厢型车的25岁少女芮恩·怀德最先抵达坠机现场，在残骸中翻出蝙蝠装。凯特生死不明使其亲朋好友心急如焚，雅各动用上千人力对坠机现场周边进行地毯式搜索，而任何找寻凯特的行动均以失败告终。

芮恩当完蝙蝠女侠后回归沉沦生活，撞见商店盗窃而见义勇为时却被乌鸦保全队当成犯人而被捕，在澄清事实后被苏菲释放，进而得知自己的杀母仇人爱丽丝跟雅各是亲父女关系。

出没于高谭的职业杀手维克多·萨斯受雇于神秘雇主，从汉密尔顿工业偷走一份名单后开始放肆屠杀名单上的人，芮恩着装侥幸夺回名单，但调查发现名单上的人几乎无共同点或是联系。芮恩靠熟人的关系而以本人形式会面萨斯，让路克趁机骇入其手机而得知他的雇主名为萨菲亚。

正当犯罪组织“假面协会”在全市各处贩卖新型迷幻药物“蛇咬”时，芮恩受人委托协寻一名失踪两个月的孤儿凯文，该案件的蛛丝马迹让芮恩警觉凯文是被一名专门拐卖儿童的窃儿惯犯“糖果妇”掳走。芮恩十二岁时也曾遭她绑架，囚禁两个多月后才被自己的孤儿院挚友安洁莉克救出。由于早已跟安洁莉卡决裂友情，芮恩独自回到糖果妇的住处拯救凯文，却遭到伏击而被抓进屋内。

芮恩的左肩弹伤日渐严重，氪石感染持续扩大而逐渐影响行动力，然而还是决定强忍住疼痛而继续打击犯罪。汉密尔顿动力公司旗下的一间实验室无法复制出先前足以治愈任何绝症的毒素解药后，实验室主管伊森·罗杰斯释出一名有严重暴力倾向的精神病人亚伦·海尔金格掳走玛莉和雅各，将他们父女抓至玛莉的地下诊所拷问解药制作来源。

随着芮恩的氪石感染持续扩增，只能依靠玛莉的治疗缓解痛苦，当一小部分感染进入芮恩的脑部时，芮恩时不时看到自己已故养母的幻觉，希望能趁这剩下的时间找到爱丽丝来报杀母之仇。同时，爱丽丝将前来收尸的塔蒂安娜击昏后，向她问出关于自己在科里亚纳岛上的所有经历。

爱丽丝前去科里亚纳岛时，苏菲和雅各靠路克提供的追踪信号准备登岛，然而萨菲亚的党羽先下手为强将她们掳走。情况危机迫使芮恩把握住生命最后时刻、靠注射人工合成肾上腺来行动，采取高空跳伞降至岛上却被卫兵抓到，但她提前放置的电磁脉冲仪器也让雅各和苏菲逃出。

雅各带头为凯特举行葬礼进行送别，然而无人知道凯特当时被假面协会首领黑面具囚禁。一个月后，及时捡回一命的芮恩正式复出，安洁莉克突然前来向她登门道歉，表示自己决定金盆洗手。随后，宣布打击贩毒的佛布斯局长在警察局门口被假面协会暗杀身亡，当时在警察局旁涂鸦抗议警察的行动主义少女乔登成为唯一目击者，同时导致她受黑面具党羽追杀。

芮恩着装摧毁假面协会的毒品原料运输线，并在新闻媒体面前向黑面具宣战，导致黑面具同时失去制毒人手以及配方。黑面具随后派人伏击车上的雅各后对其注射一剂蛇咬，使雅各脑中浮现出自己当初成功在地下室救出贝丝的幻觉以抚平一生最大遗憾，后来即使药效过去却无法摆脱毒瘾，因此联系知名心理医生伊芙琳·莱姆看诊，却未知莱姆的真面目实为跟黑面具与萨菲亚共有联系的恩格玛。

黑面具命令安洁莉克想办法制出奥申精通的蛇咬配方以外，雇佣车手进行原料运送，勒令所有车手一旦偏离路线或没及时到终点则立即剔除。急切想救回安洁莉克的芮恩抓获一名车手，但发现对方却是卧底的苏菲，导致苏菲被剔除资格而无功而返。当时染上毒瘾而身心不稳定的雅各将她调离此案，转由资深探员罗素·塔瓦洛夫侦办。

身为黑面具的高谭化妆品大亨罗曼·赛恩尼斯在恩格玛的协助下，将恢复意识的凯特以催眠形式进行洗脑，完全塑造成罗曼原在阿卡汉病院暴动中丧生的亲女儿瑟西。芮恩急迫想救回遭黑面具挟持的安洁莉克而四处奔走，然而爱丽丝不久前同样遭遇黑面具党羽劫走奥申，两人因此勉强达成共识合作救出彼此心爱的人。

五年前从著名游戏节目主持人沦为人称“线索大师”的连环杀手亚瑟·布朗，被刚加入保全队的苏菲击败而被捕入狱。现今，苏菲试图加入芮恩的蝙蝠团队而登门拜访，打算解除近几年的矛盾，直到线索大师突然越狱，再度对她发出挑战书。

爱丽丝震惊地看着眼前活生生的凯特，但发现凯特完全不记得自己或家人，无力之下被黑面具放走作为答谢。爱丽丝意识到是恩格玛所为后再次将她挟持，要求她必须唤回凯特的记忆。

路克紧急送医后仍然性命不保，对伤害无辜市民毫无悔意的塔瓦洛夫，不仅靠动用关系免除责任，甚至将身上的监视录像修改为路克中枪前“试图掏枪”。为了拯救路克，玛莉决定将芮恩种植在蝙蝠洞中的一朵沙漠玫瑰制成救命解药。

爱丽丝和雅各联手将瑟西带至停运的保全队总部，靠指纹及DNA验证后证实她是凯特本尊，开始想办法一步一步拼回她的原始记忆。随着爱丽丝搬出充满她们姐妹回忆的手工制咖啡杯，勉强让凯特唤回一小部分记忆，而爱丽丝看出凯特本尊意识仍然囚于“心灵牢笼”中。

凯特于十小时后若无其事地回到芮恩一行人身边，表现出开始恢复记忆的样子，让玛莉、路克和苏菲欣喜万分。芮恩虽然欣慰凯特回归，但也发现自己开始失去立足之处，决定归还战服及使命后回归原先的流浪生活。

黑面具透过直播纵使高谭市陷入无政府状态，为暴民随意发放面具，意图由自己扮演英雄而功名利禄。身无寸铁的芮恩一行人只能分头挽回局面，包括自愿前来协助的爱丽丝。