2 oktober 1988, een gewone dag in het leven van de verwarde 16-jarige Donnie Darko. Dan valt er vanuit het niets een vliegtuigmotor door het dak van z'n huis, recht in Donnie's kamer. Gelukkig ligt Donnie niet in bed, aangezien hij hiervoor in een visioen gewaarschuwd is door een 2 meter lang konijn. Terwijl Donnie het leven en de liefde begint te verkennen ontdekt hij de geheimen van het universum waardoor hij de mogelijkheid krijgt om de tijd en zijn lot te veranderen.