《神力女超人的秘密》，以神力女超人的作者威廉·莫爾頓·馬斯頓的生平做改編，講述其與妻子伊莉莎白以及另一名女人奧麗弗三人之間不為他人所明白的故事。這部電影所講述關於馬斯頓教授、測謊機之父的生平並非平常的三角戀情，不是兩個女人爭奪一個男人那樣尋常的情節，而是更加複雜的──他們都同時愛上了兩個人，他愛她，也愛她，這樣不為常人所解的愛情，卻真實的在這三個人身上發生了。
故事開幕在馬斯頓教授的課堂上，在講述他著名的DISC理論之前，教授提出了一個探問：「你正常嗎？什麼才是正常？」以這個詢問作為開頭，馬斯頓教授開始了新學期的講課，並在第一堂課上徵求一位學生成為他與妻子伊莉莎白倆人的助教。而奧麗弗提出了申請，補上了這個空缺，除了課堂的理論之外，鏡頭中更多的是她以助教的身分協助馬斯頓夫婦進行測謊機的測試。
這個開頭看似正常無比，但人和人之間的關係變化，有時候遠比化學反應還要來得更加激烈與不可預測。回過神，才發現自己動了心，測謊機的存在讓他們在這份情愫前無所遁形。明明荒謬無比，明明與世界上大多數人的戀愛形式不同，他們三個人卻因為愛情而被捲入了同一個漩渦。可就像所有的愛情一樣，開始的時候總是激情，但最後都得回歸現實。由於三人的行為並沒有特別收斂，因此在整個校園傳開了，這使得馬斯頓夫婦丟了工作，更糟糕的是，奧麗弗在這個時候懷孕了。
於是，一開始似乎過得光鮮亮麗的三人，不得不屈就於現實的考量，尋找其他出路。他們在其他城市重新開始，組了一套房子，聲稱奧麗弗是馬斯頓夫婦好心收留的一名寡婦，奧麗弗作為全職主婦、伊莉莎白成為律師事務所的書記，而馬斯頓教授則化名查爾斯．莫爾頓成為了一名漫畫家。在一次街角的意外中，馬斯頓教授發現了一家情趣用品店，並從中領悟了透過「性」能夠解釋他一直以來想要推廣的D（支配）I（影響）S（穩健）C（服從）理論。
他興奮地將這一切拿回家分享，並以奧麗弗穿上的服裝作為形象，兩相結合後創造了如今DC公司家喻戶曉的神力女超人。神力女超人也打破了超人系列歷來，只要是女性超能者就賣不好的詛咒，不斷創下佳績，可與此同時，因為過多的暴力、性、綑綁的內容，也使得美國兒童福利機構介入調查，並希望馬斯頓教授能夠將這些內容從中剔除。但作為一名創作者，馬斯頓教授認為一旦將其刪除，就無法完整的傳達他想講述的理念因此不同意，同一時刻，他們三人的祕密關係也在這一陣抵制神力女超人發售的浪潮中被揭破。如同魔法被解除一般，三人奇妙的情感狀態也因此暫告句點。
就當觀眾以為三人之間到此為止，從此成為最熟悉的陌生人時，馬斯頓教授卻病倒了，不久於世，但這卻也成為了兩個女人和好的契機，在馬斯頓教授走後，倆人相伴走完了人生最後一段路。而神力女超人的故事，後來一段時間在剔除了性與暴力內容的同時，也令她失去了超能力，一直過了數年，她才又在故事中取得她的超能力，但兒少不宜的內容卻並未再次收錄。看完電影或許仍然無法理解這三個人的愛情與他們做出的選擇，但卻會為他們的勇敢，以及敢於承認嘆服，或許世界上真有一種感情狀態，雖不為他人理解，但於當事人卻絕對真實。