Dr. Malcolm Crowe is een vooraanstaand kinderpsycholoog, die wordt gekweld door de pijnlijke herinnering aan een geestesziek patiëntje, dat hij in het verleden niet heeft kunnen helpen.

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.

Sam en Molly zijn een reuze gelukkig en over de oren verliefd stel. Op een avond lopen ze echter een straatrover tegen het lijf, en bij het daarop volgend handgemeen wordt Sam vermoord. Tot zijn grote verbazing is hij nu een geest, en vrijwel meteen ontdekt hij dat Molly ook in groot gevaar verkeert.

Een mysterieuze videoband richt een ware slachting aan onder een groepje tieners. Iedereen die de video kijkt, krijgt een telefoontje met de mededeling dat hij of zij nog maar een week te leven heeft. De jonge reporter Rachel gaat op onderzoek uit, maar nadat zij samen met haar zoontje de band bekijkt, raakt ze verwikkeld in een race tegen de klok.

Het huis waar de beruchte bijl-moorden van Villisca plaats vonden is nu een trekpleister voor nieuwsgierige toeristen. Op een dag besluiten drie opstandige tieners in te breken in het huis om er een nachtje door te brengen en zo op zoek te gaan naar aanwijzingen voor de onopgeloste moorden. Al snel krijgt het drietal spijt van deze beslissing, ze krijgen te met zaken die hun grootste angsten ver te boven gaan.

Een slecht avondje uit is nog een stuk erger geworden: het is het einde van de wereld! Er is iets vreselijks gebeurd, de ondoden zijn op grote schaal aanwezig; door de straten zwerven en iedereen verslinden die hen in de weg staat. Een groep soldaten, burgers en tieners schuilen in een plaatselijke school ter bescherming tegen de ondode hordes buiten, maar er komt geen redding. Het voedsel is bijna op, het moreel is dubbel zo hoog, de spanningen zijn hoog en de zaken zien er slecht uit als er een vreemdeling buiten de poort arriveert. Dan worden ze nog veel erger.

Een landhuis vormt het decor voor een golf van moorden, en wanneer de geesten die daar op de loer liggen wakker worden, brengen ze wat erotische, sensuele sensaties naar boven bij de nieuwe gasten.