Dans un petit champ d'aviation top-secret de Virginie, le Major Steve Trevor et sa secrétaire, Diana Prince, s'approchent d'un hangar très surveillé, qui abrite le XPJ-1, le premier jet américain. Alors que le dernier vol d'essai de l'engin se prépare, le capitaine nazi Horst Radl et Karl Wertz, pilote de la Luftwaffe, épient leurs moindres faits et gestes...

Steve et Diana sont chargés d'enquêter sur les activités d'un ancien nazi, Gerlich, qui vit dans la capitale de Cordova, et utilise la ville comme base pour mener à bien une opération baptisée Anschluss 77, qui vise à créer des clones...