До того, как стать Чудо-женщиной, Диана была принцессой амазонок, воспитанной как непобедимая и непреклонная воительница. Её жизнь строилась на суровой дисциплине, умениях боя и безусловной преданности своему роду, охраняющего удалённый от внешнего мира остров. Всё переворачивается, когда на берег их изолированного мира падает самолёт американского пилота, который рассказывает о войне, разгорающейся за пределами их стен. Узнав о масштабе конфликта и о том, что творится в остальном мире, Диана принимает решение покинуть домашний укрытие и противостоять злу. Она идёт в бой рядом с человеком, чтобы сражаться за мир и справедливость, неся на себе риск и сомнения. Со временем Диана ощущает глубину своей силы и осознаёт своё истинное предназначение: стать тем, кто может не просто победить зло, но и даровать миру надежду и защиту, превратив войну в путь к свету.
Работа над фильмом продолжалась с 1996 года, когда контракт на написание сценария и съёмки фильма был подписан с Айваном Райтманом. В январе 2001 года с предложением написать сценарий фильма о Чудо-женщине компания Silver Pictures обратилась к Тодду Элкотту. В августе 2003 года Элкотта сменила Лаэта Калогридис. В марте 2005 года за написание сценария с условием затем снять по нему фильм взялся Джосс Уидон, однако в феврале 2007 года он покинул проект из-за творческих разногласий со студией. 24 ноября 2014 года на роль режиссёра утвердили Мишель Макларен, а 13 марта 2015 года из-за творческих разногласий ушла и она.
Первый фильм с супергероиней в главной роли с 2005 года, когда на экраны вышел фантастический боевик Роба Боумена « Электра ».
На роль Чудо-женщины рассматривались Кейт Бекинсейл, Сандра Буллок, Миша Бартон, Рэйчел Билсон, Сара Мишель Геллар, Джессика Бил, Ева Грин, Кристина Хендрикс, Кристен Стюарт и Коби Смолдерс.
В 2005 году предложение сыграть Чудо-женщину сделали Анджелине Джоли, но актриса его отклонила. Десять лет спустя кинокомпания подумывала предложить Джоли снять этот фильм.
На роль Стива Тревора рассматривали Лиама Хемсворта и Александра Скарсгарда.