Фильм "Женщина-арбуз" рассказывает о молодой чернокожей лесбиянке Шерил, которая живет в Филадельфии и работает над созданием документального фильма. Ее цель - найти информацию о загадочной актрисе 30-х годов, известной как "Женщина-арбуз", чье настоящее имя оставалось неизвестным. Эта актриса была символом чернокожего женского образа в кино того времени, но ее личная жизнь скрыта от глаз публики.
В ходе своих исследований Шерил обнаруживает, что "Женщина-арбуз" имела тайную любовную связь с Мартой Пейдж - одной из немногих женщин-режиссеров Голливуда. Это открытие становится для нее не только историческим, но и личным, так как Шерил сама является лесбиянкой.
В процессе поисков Шерил знакомится с Дианой, белой девушкой, которая вносит новые краски в ее жизнь. Однако эти отношения ставят под угрозу дружбу с Тамарой, лучшей подругой и соратницей Шерил по проекту.
По мере развития событий Шерил начинает понимать важность своих исследований не только для истории кинематографа, но и для своего личного самопознания. Она осознает, что история "Женщины-арбуза" отражает ее собственные переживания и борьбу за самоидентификацию в мире, где чернокожие лесбиянки часто остаются невидимыми.
Фильм исследует темы идентичности, любви и исторической памяти через призму личной истории главной героини, показывая, как прошлое может осветить настоящее и помочь найти свое место в мире.