Más allá de sus apariciones en los cómics, también se la conoce por una popular serie de televisión protagonizada por Lynda Carter, que fue filmada entre 1975 y 1979.
Hubo antes una fallida primera versión televisiva sobre el personaje, estrenada el año anterior y protagonizada entonces por Cathy Lee Crosby.
La exitosa serie televisiva con Lynda Carter comenzó con un programa piloto basado en los cómics de la guerra y refiere los orígenes de Wonder Woman a la Isla Paraíso, ubicada en medio del Triángulo de las Bermudas por más de dos mil años sin aparecer en ningún mapa, ha estado habitada solo por Amazonas, mujeres que huían del machismo del Mundo Antiguo, y que han hallado en ese aislamiento los secretos de la Inmortalidad y el Poder. Pero en 1942, el malherido mayor Steve Trevor, piloto estadounidense que acababa de abatir en combate a un avión nazi, se estrella en esa misma isla. Por medio de él, las Amazonas se enteran que el mundo exterior está en guerra contra el Nazismo, que planea esclavizar a toda la humanidad. La reina amazona Hipólita decide enviar a la más poderosa guerrera que ayude a los Aliados a derrotar al Tercer Reich, que parece una re-edición de ese Imperio Romano del que una vez huyó su pueblo. La elegida resultará ser la bella princesa Diana, quien irá armada de potentes artilugios mágicos. Una vez en los Estados Unidos, deja a Steve en un hospital y casi inmediatamente comienza su lucha contra espías y saboteadores alemanes, que planean el bombardeo de Washington. Ahora, las fuerzas de la Tiranía y el Terror tienen una poderosa enemiga, quien lucha por la Libertad y la Democracia: ¡Wonder Woman!.
Para esta nueva versión se escogió acertadamente a la entonces desconocida Lynda Carter, y se escribió un nuevo guion, más fiel al cómic original que su desastrosa predecesora. Situada a inicios de 1942, en plena Segunda Guerra Mundial, muestra a la amazona Diana, inmortal súper-mujer de la Isla Paraíso, enviada a América por su madre, la Reina Hipólita interpretada por Carolyn Jones y por Cloris Leachman, para combatir a la Alemania nazi.
La princesa Diana lleva el típico uniforme de los cómics (incluso inicialmente también usa una famosa falda que luego sería eliminada para "sentirse más cómoda"), aparte de sus tradicionales armas: el cinturón de fuerza, la tiara telepática, los famosos brazaletes protectores de feminum y el lazo dorado mágico. También hace su aparición su misterioso "avión invisible" (misterioso al nunca aclarar cómo y dónde aterriza). Entre su debilidad demostrada en la primera temporada, consiste en quitarle el cinturón mágico y los nazis para atraparla la dormían con cloroformo, éter o bombas de gas. El mayor Steve Trevor (Lyle Waggoner) es el piloto estadounidense rescatado por las Amazonas.
Para su primera aventura, Diana (ya en Washington) detiene a unos asaltantes de bancos, cae en manos del corrupto empresario teatral Ashley Norman (Red Buttons), descubre a la doble-agente nazi «Marcia» (Stella Stevens) conspirando contra el restablecido Steve y, para acabar, deberá enfrentar al coronel alemán Von Blasco (Kenneth Mars), enviado a bombardear objetivos militares en la capital de los Estados Unidos.
Curiosamente, aquí aparece un poder adicional en Wonder Woman: la habilidad de imitar voces; y el famoso "giro de trompo" al momento de sus "transformaciones" fue considerado como "demasiado simplón". Posteriormente, en las siguientes entregas, su súper-ventriloquia desaparecería, y sus "vueltas estilo balet" serán acompañadas por unos efectistas destellos y truenos, por idea de la propia Lynda Carter y adoptará una segunda identidad como la militar Diana Prince (con anteojos gruesos y peinado conservador), siendo esta la encubierta nueva secretaria de Steve.
El éxito de este piloto hizo que luego viniera una teleserie regular, también protagonizada por Lynda Carter y Lyle Waggoner. Después de la primera temporada, la serie cambió de manos. La ABC cedió los derechos a la CBS, que mostró nuevas aventuras de Wonder Woman pero con un toque más moderno y ambientadas esta vez en la América de los '70s.
