L’histoire se déroule dans la banlieue de Riyad. Wadjda (interprétée par Waad Mohammed) est une jeune fille de douze ans vive, espiègle et pleine d’énergie. Contrairement aux autres filles de son âge, elle adore écouter du rock américain, porte des baskets sous son abaya traditionnelle et refuse de se soumettre aveuglément aux règles strictes de son école religieuse, dirigée d’une main de fer par la directrice, Mme Hussa.Chaque jour, Wadjda croise son jeune voisin, Abdullah, avec qui elle adore se chamailler. Abdullah possède un magnifique vélo avec lequel il s’amuse dans la rue. Wadjda développe alors un rêve obsessionnel : s’acheter son propre vélo pour faire la course avec lui et le battre. Cependant, dans la société saoudienne conservatrice de l’époque, il est socialement inacceptable et mal vu qu’une jeune fille fasse du vélo, cette activité étant perçue comme une menace pour sa vertu. Sa mère refuse donc catégoriquement de lui donner l’argent nécessaire. De plus, sa mère est elle-même plongée dans un profond drame intime : son mari, pressé par sa propre famille, cherche à épouser une seconde femme car elle n’a pas pu lui donner de fils.