Året er 1988. Donnie Darko er en intelligent, ung mand fra en helt almindelig familie, der lever et umiddelbart helt almindeligt liv. Han har bare ét problem: Han er skizofren og har nogle sære drømme om en kanin, Frank, hvilket bl.a. får ham til at vågne op om natten og vandre rundt i byen. En aften fortæller Frank ham, at verden vil gå under i løbet af få uger og kort efter, at motoren fra et fly på mystisk vis vil falde ned i Donnies soveværelse. Donnie slipper ud af huset tids nok til at undgå denne sære begivenhed, hvorefter han er overbevist om det reelle i Franks profetier. Mærkeligt nok savnes der ingen motor fra noget fly.

Da den populære horror-forfatter Sutter Cane forsvinder, bliver forsikringsagenten John Trent sendt af sted for at se nærmere på omstændighederne. Hans undersøgelser bringer ham til den lille by Hobbs End, hvor Canes rædselsvisioner tilsyneladende udspiller sig i virkeligheden.

Sammen med sin 16-årige datter, Rose (Camilla Belle), lever Jack (Daniel Day-Lewis) en isoleret tilværelse på en fjerntliggende, mindre ø. Jack, hvis liv har været præget af hans optagethed af miljøspørgsmål og alternative levemåder, har "beskyttet" Rose mod indflydelse fra verden udenfor, og han raser mod enhver, der ikke deler hans synspunkter. Da Jack inviterer en veninde og hendes to sønner til at bo hos sig i nogen tid, vender det op og ned på Rose's tilværelse.

Rexxx er Hollywoods hotteste hundestjerne, men en dag bliver den væk fra sin ejer. Da det lokale brandkorps redder Rexxx ud af en brændende bygning, får brandchefens teenageknægt Shane besked på at tage sig af hunden.