Ричард Келли написал сценарий в октябре 1998 года, потратив ровно 28 дней на его завершение, отражая 28-дневный обратный отсчёт до конца света в фильме.
Центральный образ реактивного двигателя, врезающегося в дом, был вдохновлён воспоминанием Келли из детства о куске льда, упавшем с крыла самолёта и упавшем через пустую спальню мальчика.
Келли разработал концепцию путешествия во времени и альтернативных вселенных фильма после прочтения книги Стивена Хокинга «Краткая история времени».
Фрэнсис Форд Коппола встретился с Келли во время разработки и выделил фразу Карен о том, что родители ничего не понимают, сказав Келли, что это и есть суть его фильма.
Винс Вон получил предложение сыграть Донни на ранней стадии, но отказался, считая себя слишком старым для этой роли, а Марк Уолберг также был приглашён, но настаивал на игре Донни с картавостью.
Джейсон Шварцман первоначально согласился сыграть Донни, и его участие помогло обеспечить финансирование, но он вышел из проекта незадолго до начала съёмок из-за конфликта расписания, что привело к тому, что на роль был утверждён Джейк Джилленхол.
Джейк Джилленхол предложил идею пригласить свою настоящую сестру Мэгги Джилленхол сыграть сестру его персонажа, Элизабет Дарко.
Сет Роген сделал свой кинематографический дебют в фильме «Донни Дарко».
Весь фильм был снят ровно за 28 дней летом 2000 года, в основном в Лонг-Бич, Калифорния, соответствуя 28-дневному обратному отсчёту самого фильма.
Ричард Келли потерял двадцать фунтов из-за стресса от режиссуры своего первого полнометражного фильма в сжатые сроки и давления, чтобы доказать себя актёрам и съёмочной группе.
Художник-постановщик купил настоящий реактивный двигатель за 10 000 долларов, а сцена его врезания в спальню Донни была достигнута в один кадр с помощью воздушного давления для отправки корпуса через декорацию.
Во время съёмок оператор Стивен Постер вспомнил, что люди настаивали, что реактивные двигатели не падают с самолётов, однако кусок двигателя размером с посудомоечную машину упал с Boeing 747 и упал на пляж примерно в то же время.
Патрик Свейзи покрасил волосы в светлый оттенок специально для своей роли, и клипы мотивационного инфомерциала его персонажа были сняты на его собственном ранчо.
Фильм был снят в анаморфном формате на плёнку Kodak 800 ASA несмотря на опасения, что это будет выглядеть зёрнистым, выбор был частично сделан для того, чтобы избежать захвата низких потолков, типичных для мест съёмок.
Сцена танца Sparkle Motion была изначально хореографирована и снята под песню Pet Shop Boys «West End Girls», но права не удалось обеспечить, поэтому она была заменена на «Notorious» группы Duran Duran в финальном релизе.
Кавер-версия песни «Mad World» от Gary Jules и Michael Andrews, использованная для окончания фильма, позже стала хитом номер один в Великобритании и получила титул рождественской композиции номер один в стране в 2003 году.
Реклама фильма содержала авиакатастрофу, что произошло всего шесть недель после атак 11 сентября, что значительно ограничило её продвижение и способствовало плохому первоначальному кассовому сбору в размере всего 517 375 долларов.
После выпуска на видео в 2002 году нью-йоркский театр Pioneer провёл полуночные показы фильма «Донни Дарко», которые длились 28 последовательных месяцев, снова отражая мотив 28 дней в фильме.
Персонаж-скин на основе кролика Фрэнка был выпущен для видеоигры Call of Duty: Black Ops Cold War в октябре 2021 года.
