猫女讲述了一个关于害羞、敏感的女艺术家佩兴斯.菲利普斯（哈莉·贝瑞饰）复仇的故事。她原本是一个普通的美术设计师，为一所叫HedareBeauty的大型化妆品公司工作，研制一种革命性的抗衰老化妆品。一次偶然使佩兴斯发现了老板(兰博·威尔森饰)和他的妻子(莎朗·斯通饰)的秘密，她忽然卷入了企业阴谋的漩涡中，同时也改变了她的一生的命运。恶毒的老板娘派出杀手将佩兴斯杀死，但在神秘命运的驱使下，一只曾经被她救过的埃及猫出现，为了报恩施法力使佩兴斯复活。不仅如此，获得重生的她拥有了像猫一样的力量、敏捷性、速度和敏锐的洞察力，变成了身怀绝技的猫女－－一个掩人耳目，在善与恶之间徘徊的生物。从此，猫女开始了她的复仇除恶生涯。像其他的野猫一样，猫女危险、难以捉摸且野性难驯。这一切在她与奉命调查她的侦探汤姆·罗尼(本杰明·布拉特饰)的关系发生化学反应之后变得更加复杂和微妙起来。罗尼钟情于佩兴斯，但对神秘的猫女并没有太多的好印象，因为她关联着城市里一连串扑朔迷离的案件……