Filmen handlar om den extremt okonventionella professorn dr. William Marston, författare till seriefiguren Wonder Woman, och uppfinnare av lögndetektorn, bland andra. Men som privat levde ett extremt ovanligt kärleksliv med två kvinnor.
Faktum är att bara det verkliga livet kan berätta så här mycket ovanliga kärlekshistorier. Och denna gång författarna till filmen Professor Marston & The Wonder Women bestämde sig för att avslöja det ovanliga kärlekslivet för skaparen av seriefiguren Wonder Woman dr. William Marston, Harvard-psykologen och uppfinnaren som hjälpte till att uppfinna den moderna lögndetektorn och skapade seriefiguren redan 1941 Wonder Womann. Marston var i ett polygamt förhållande (ett förhållande med två kvinnor) med sin fru Elizabeth och Olive Byrne, en före detta student. Det var denna mycket ovanliga relation som var avgörande för skapandet av karaktären Wonder Woman, eftersom de feministiska idealen för Elizabeth och Olive fångas i skapandet av denna karaktär.
dr. Marston dog i hudcancer 1947, men Elizabeth och Olive förblev ett par och uppfostrade barn tillsammans. Filmen fokuserar på skapandet av en av de mest framgångsrika filmkaraktärerna under det senaste decenniet - Wonder Woman.
