Fillette saoudienne rebelle, Wadjda, jeans et baskets aux pieds, issue d'une famille aisée conservatrice, vit près de Ryad et écoute du rock. Elle aperçoit un jour une bicyclette verte arrimée au toit d'une voiture, la suit, rêvant de l'acquérir pour faire la course avec son ami Abdallah. Face au refus de sa mère - le vélo étant interdit aux filles au royaume wahhabite -, Wadjda monnaye ses services auprès de ses camarades pour réunir la somme nécessaire, hélas sans succès. Une opportunité inespérée s'offre à elle lorsque la sévère directrice de l'école organise un concours de récitation coranique dont la gagnante percevra un prix de 1000 riyals. Wadjda se surmène alors pour apprendre et psalmodier les versets du Coran, forçant l'admiration de ceux qui ignorent tout de son projet. Au jour J, Wadjda et ses camarades se plient à l'épreuve des questions/réponses. Après avoir parfaitement récité les sourates imposées, elle gagne le premier prix. Mais lorsque la directrice lui demande ce qu'elle compte en faire (acheter un vélo), c'est la consternation ! La somme sera donc reversée à la Palestine... Dégoûtée malgré la fierté de son père, Wadjda rejoint sa mère en pleurs sur leur terrasse, assistant au feu d'artifice célébrant le remariage de son mari. Celle-ci allume soudain la lumière et le vélo vert apparaît ! Dès le lendemain, Wadjda enfourche son bolide dans les rues, rejoint Abdallah pour faire la course tant rêvée, le sourire de la liberté aux lèvres.