Una donna fantastica vede protagonista la giovane Marina (Daniela Vega), cameriera e aspirante cantante che ha una relazione con Orlando (Francisco Reyes), più grande di lei di 20 anni. Dopo i festeggiamenti per il compleanno della ragazza, Orlando è colto da un malore e portato d'urgenza in ospedale. Al pronto soccorso l'uomo muore davanti allo sguardo impotente della compagna, che poco dopo si ritrova bersaglio delle indagini e dei subdoli sospetti dei familiari di Orlando. Ad alimentare il clima di diffidenza e pregiudizio nei confronti di Marina è la sua identità sessuale: la transessualità della donna è considerata infatti una perversione da parte della famiglia del defunto, la quale preferisce incanalare il dolore per la perdita in un'ostinata, innecessaria ostilità. Marina lotterà per il diritto di essere se stessa, una donna fantastica frutto di una lunga e dolorosa ricerca durata tutta la vita.