>Comienza con la joven Barbara Gordon en clase de ballet. Ve la clase de artes marciales al otro lado de la calle a través de una ventana y entra sigilosamente, donde conoce a Jason Bard y Alysia Yeoh. Con la ayuda de su memoria fotográfica, utiliza algunos movimientos que vio para derrotar a un matón.
>Los padres de Barbara, Jim (JK Simmons) y Sarah, la recogen de clase y Sarah convence a Jim para que lleve a Barbara a patrullar, donde una pandilla lo embosca y casi lo mata antes de que Batman lo salve, lo que sorprende a Barbara.
>Más tarde, Jim escucha una llamada por radio que dice que su casa está en llamas. Llega y ve su casa en llamas y a Sarah gritando en la ventana. Lucha por entrar justo cuando la puerta principal explota y lo deja inconsciente. Barbara entra y ve a un hombre grande antes de desmayarse.
>En la actualidad, Barbara (Leslie Grace) trabaja en un escritorio en el GCPD, y Jim está jubilado porque sufrió un ataque cardíaco. A menudo se queda en casa para cuidarlo, mientras pasa tiempo con Alysia (Ivy Aquino), que ahora es camarera, y Jason (Ethan Kai), que ahora es bombero y está enamorado de Barbara. Quiere convertirse en oficial de patrulla, pero Jim no la deja.
>Mientras tanto, el experto en explosivos Ted Carson (Brendan Fraser) trabaja en una tienda de comestibles para pagar la medicación de su esposa enferma, pero es despedido por su temperamento. Carson intenta recuperar su antiguo trabajo con la familia criminal Bressi, pero es rechazado por el exjefe Sal Bressi (Corey Johnson), que ahora se postula para alcalde. Carson incendia una farmacia para comprar los medicamentos de su esposa.
Barbara se tiñe el pelo de rojo y asiste a una fiesta de Halloween organizada por Bruce Wayne (Michael Keaton). Ella viste un disfraz de Batman, mientras que Jim aparece vistiendo su gabardina normal con un cartel en la espalda que dice "nudista en huelga". Killer Moth y su pandilla irrumpen en la fiesta para robar a los asistentes.
>Barbara cae del techo y lucha contra los matones junto con Bruce, incluso salvándole la vida. Killer Moth escapa pero luego es incinerado por Carson, ya que Killer Moth estaba en la lista de objetivos de Bressi. Carson toma su parrilla y se la lleva a Bressi como prueba de su muerte, y Bressi lo vuelve a contratar como su ejecutor Firefly, pero solo le pagará una vez que haya matado a todos en la lista de Bressi.
>Más tarde, Barbara visita a Alysia en su bar. Ella pregunta si Barbara se tiñó el cabello de rojo para ser como Batgirl, como hicieron otras personas después de la noticia de su aparición en la fiesta. Ella sigue el juego para no parecer sospechosa y se da cuenta de que le encanta ser una vigilante y salvar a otros.
>Barbara irrumpe en el casillero de pruebas del GCPD usando su memoria fotográfica y recupera un viejo Batarang y otros suministros, que usa para hacer su propio Batitraje. Ella sale a patrullar por primera vez. Batman aparece y le dice que deje de ser una vigilante, luego se marcha en el Batimóvil. Barbara puede robar su pistola de garfio en el proceso.
>Barbara comienza a investigar a Firefly mientras elimina a los enemigos de Bressi, y sospecha que él fue quien mató a su madre. En el proceso, conoce y se involucra con Anthony Bressi (Jacob Scipio), el hijo de Sal que se niega a unirse al negocio familiar y dirige un refugio para personas sin hogar, lo que pone a prueba la amistad de Barbara con Jason.
>Barbara está enojada con su padre cuando le dice que no vio a nadie en su apartamento la noche que murió su madre. Ella enciende la Batiseñal para pedirle ayuda a Batman, pero él la anima a resolverlo por su cuenta, impresionada por lo lejos que ha llegado. Firefly intenta matar a Jim, pero Batgirl lo salva y descubre que Firefly era bombero.
>Barbara intenta recuperar los archivos de Carson, pero Jim ya se los llevó, quien había estado investigando a Carson y descubrió que el jefe del Departamento de Bomberos de Gotham City era corrupto y estaba en la nómina de Bressi. Bressi luego envió a Firefly a matar a Jim, pero terminó matando a Sarah. Barbara le pide ayuda a Jason y exponen al corrupto jefe del GGCD. Mientras tanto, la esposa de Carson muere, él culpa a Bressi, se vuelve loco y decide quemar Gotham.
>Firefly interrumpe el discurso de alcalde de Bressi y lo quema hasta morir, luego detona los explosivos que colocó bajo tierra. Batgirl lo persigue en su bicicleta, pero él escapa cuando sale fuego de las rejillas de las alcantarillas. Jason llega con un camión de bomberos para ayudar, pero Firefly lo controla. Jason intenta luchar, pero Firefly lo golpea en la pierna con un hacha y luego comienza a esparcir fuego por todas partes.
>Batgirl logra alcanzarlo y lucha contra Firefly en la parte superior del camión, que se estrella. Barbara y Jason saltan a tiempo, mientras Carson resulta gravemente herido. Batgirl lo persigue hasta los muelles y revela que él mató a su madre. Firefly se disculpa, diciendo que fue un accidente y que fue la muerte de Sarah lo que lo motivó a intentar seguir adelante.
>Batgirl se prepara para arrestar a Firefly cuando Anthony llega con los hombres de su padre. Mientras Batgirl lucha contra ellos, le dispara a Firefly en la cabeza para vengar a su padre. Barbara está desconsolada porque Anthony ha decidido seguir los pasos de su padre y, como Batgirl, promete detenerlo algún día. Más tarde, Anthony se acerca a Barbara, pero ella termina su relación.
>En Navidad, Barbara, Jim, Jason y Alysia están celebrando juntos, y Barbara y Jason se han vuelto más cercanos. Jim decide que Barbara puede convertirse en oficial de patrulla, pero Barbara se niega porque puede usar la base de datos de su trabajo de escritorio para atrapar delincuentes.
>Bárbara instala una base de operaciones en una torre de reloj abandonada. Batman llega y le pregunta si está lista para ser una heroína. Ella acepta y él le regala un nuevo traje blindado. Batman y Batgirl hablan de cómo han estado solos durante tanto tiempo y se unen a través de sus traumáticas vidas. Ella lo desafía a una carrera, llamándolo en broma "viejo". Se suben a una gárgola y saltan juntos, deslizándose por Gotham City cuando termina la película.