Regia di Patty Jenkins vedi scheda film
A dirigere Wonder Woman è Patty Jenkins, regista e sceneggiatrice statunitense conosciuta per Monster, il suo film di debutto basato sulla storia della serial killer Aileen Wuornos, e per gli episodi iniziale e finale della serie tv The Killing. Dopo aver iniziato la sua carriera come pittrice alla Cooper Union di New York, la Jenkins ha deciso di dedicarsi poi al cinema lavorando per otto anni come assistente operatore e frequentando l'AFI di Los Angeles, dove ha scritto l'opera di esordio che il critico Roger Ebert ha definito il miglior film del 2003 e che ha regalato un premio Oscar come miglior attrice protagonista a Charlize Theron. La Jenkins ha inoltre diretto diversi episodi di serie tv come Arrested Development ed Entourage.
Protagonista di Wonder Woman nei panni di Diana è l'attrice Gal Gadot., che ha ricoperto lo stesso ruolo in Batman v Superman e in Justice League. Nata a Tel Aviv ed eletta Miss Israele, la Gadot ha mosso i primi passi come attrice per la tv israeliana prima di essere scoperta dagli Stati Uniti grazie alla partecipazione nella parte di Gisele in Fast & Furious. Sin da piccola, la sua Diana si è dimostrata tanto coraggiosa quanto determinata nonostante la protezione (a tratti eccessiva) della madre, la regina Hippolyta, portata sullo schermo da Connie Nielsen. Interpretata a otto anni dall'esordiente Lilly Aspell e a dodici anni da Emily Carey, Diana è convinta che il suo posto sia tra le fila delle Amazzoni com'è stato per usa madre e per sua zia Antiope, la più grande guerriera di tutti i tempi che, impersonata da Robin Wright, accetta di formarla in gran segreto. Il motivo della protezione di Hippolyta è da ricercare principalmente nel passato delle Amazzoni, che hanno scelto di vivere in un luogo remoto e isolato per timore degli uomini. Antiope, invece, è convinta che si stia avvicinando sempre più il momento in cui Ares, dio della guerra e più grande paura della sorella, farà il suo ritorno.
Figura appartenente alla mitologia greca, Ares non è però colui che minaccia la serenità delle Amazzoni. A portare irrequietezza ci pensa infatti il capitano americano Steve Trevor, l'uomo che per volere del fato porta lontano Diana dall'occhio vigile della madre. Supportato dall'attore Chris Pine, Steve è il classico militare maschilista dei primi anni del XX secolo. Grezzo e sprezzante del pericolo, è dotato di un grande senso dell'umorismo e della realtà. Al contempo, è anche un ottimo servitore del suo Paese e un cavaliere quasi d'altri tempo. Arrivato nell'isola delle Amazzoni, racconta il suo ruolo di spia e la sua delicata missione. Una volta consapevole della guerra che infuria in tutto il mondo, Diana insiste affinché le Amazzoni prendano le armi per combattere, rimanendo sorpresa e scioccata della volontà contraria della madre.
Una volta raggiunta Londra con Steve, Diana trova un valido sostegno nell'efficiente segretaria Etta Candy, giocata dall'attrice Lucy Davis. A Etta spetta il compito di proteggere i segreti di guerra di Steve e Diana, legati alla mitica spada in grado di uccidere anche un dio come Ares. Ben presto, Steve necessita anche dell'intervento di sir Patrick, l'eminente superiore che sta facendo di tutto per concludere un duro negoziato interpretato da David Thewlis. Sir Patrick trova i fondi necessari per mandare Steve in Belgio alla ricerca dei due più pericolosi sostenitori della guerra: il generale Ludendorff e la dottoressa Isabel Maru, esperta di chimica per conto dell'esercito tedesco, a cui prestano il volto nell'ordine gli attori Danny Houston ed Elena Anaya.
Prima di partire, Steve recluta anche rinforzi: si tratta di due sue vecchie conoscenze, l'ex soldato marocchino Sameer e l'ex cecchino Charlie, due figure alquanto disonorevoli agli occhi di Diana portate in scena rispettivamente da Saïd Taghmaoui e Ewen Bremner. Nelle profondità del Belgio, al gruppo si associa anche il mercante di neri americano chiamato semplicemente "il Capo" e interpretato da Eugene Brave Rock.
