在20世纪40年代，著名哈佛心理学家威廉·马斯顿博士 （ 卢克·伊万斯 饰）受到妻子伊丽莎白 （ 丽贝卡·豪尔 饰）和他们的情人奥利夫·伯恩 （ 贝拉·希思科特 饰）启发创造出了神奇女侠这一人物形象。威廉·马斯顿以发明了测谎仪而知名，他的学术成就吸引了他的学生奥利夫·伯恩，申请成为他的研究员，并自愿做他性研究的实验对象，而马斯顿同样出色的妻子竟然允许了奥利夫·伯恩对自己丈夫的爱恋，但前提是他们不能发生关系。然而，很快这就演变成了不折不扣的多角恋。奥利夫·伯恩为马斯顿生下了两个孩子，他的妻子也与他育有两子，他们都生活在一起。但当这场三人婚姻”被好事的邻居捅出并公之于众时，伊丽莎白怕流言伤害到孩子们，于是让奥利夫·伯恩离开。在马斯顿知道自己将不久于人世后，他又强行让两个女人回到了同一屋檐下 。