TV-serien følger Kate Kane som forsøker å overvinne sine egne demoner ved å slåss mot kriminalitet i Gotham City. I den første sesongen, etter at Batman har forsvunnet fra Gotham City, oppdager Kate Kane at hennes fetter Bruce Wayne faktisk var Batman. Kate bestemmer seg for å følge i Waynes fotspor ved å begynne som superhelt, blant annet ved hjelp av hennes tidligere militære ferdigheter. Kate tar snart i bruk kallenavnet "Batwoman" og får hjelp fra tech-ekspert og tidligere Wayne Enterprises-ansatt Luke Fox, og hennes storesøster Mary Hamilton - som til slutt oppdager at søsteren egentlig er BatWoman.