《魔力女战士》的故事发生在21世纪初。一场瘟疫夺走了99%的人类生命，幸存者依靠科学家古德查德的发明，建立起孤城布瑞拉格，努力延续文明。四百年后，越来越多的市民不满古德查德政权的独裁统治，以及城中接连不断的失踪案件，于是组建武装组织魔力党（Monicans）展开反抗。
女战士伊恩（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰）是魔力党中最强悍的成员之一。在执行摧毁古德查德监控系统的任务时，她亲眼看到了被敌人杀害的妹妹。悲愤之中，伊恩接到刺杀古德查德首脑特雷弗的命令。然而，当她真正与特雷弗面对面时，对方突然喊出“凯瑟琳”这个名字，令她陷入混乱的记忆，始终无法下手。
成功脱身后，伊恩开始调查这座城市隐藏的真相。随着调查深入，她发现持续发生的失踪案竟与一项克隆计划密切相关，而布瑞拉格得以运转的根基，正是对人类的复制。伊恩的发现迅速引发连锁反应，也将城中的各方势力一同卷入这场关于真相与生存的冲突之中。
