Kultamitalivaimo on urheiluaiheinen komedia jonka innoittajana olivat kesällä 1947 Helsingissä järjestetyt SVUL:n ensimmäiset suurkisat. Se on hupaisa tarina siitä miten naisten uusi ja yllättävä urheiluharrastus aiheuttaa miehille päänvaivaa.

Eräänä päivänä insinööri Ville Suvinen (Tapio Rautavaara) ja kamreeri Aarne Orava (Hannes Häyrinen) kuulevat radiosta että heidän vaimonsa Enni (Ritva Arvelo) ja Sirpa (Hillevi Lagerstam) ovat osallistuneet Eläintarhan yleisurheilukisoihin. Enni voittaa aitajuoksun ja Sirpa kuulantyönnön. Kaikki kunnia naisille menestyksestä, mutta miesten on kuitenkin vaikea sulattaa ajatusta vaimoista jotka viihtyvät paremmin urheilukentällä kuin kotona. Mustasukkaisina he päättävät ryhtyä vastaiskuun.