As filmagens do filme duraram 28 dias, o mesmo período de tempo da história.
Maggie Gyllenhaal (Elizabeth) inicialmente rejeitou o papel no filme, mas o diretor Richard Kelly finalmente convenceu-a.
Na secretária do professor Monnitoff (Noah Wyle), pode ver-se o livro del astrofísico Stephen Hawking "Breve História do Tempo", que foi publicado no mesmo ano que o filme. O livro explica que as viagens no tempo são viáveis.
Jake Gyllenhaal (Donnie Darko) e Maggie Gyllenhaal (Elizabeth Darko) também são irmãos na vida real.
O filme foi a estreia na representação de Seth Rogen.
Em 2006, a revista britânica Empire classificou o filme em segundo lugar na sua lista dos 50 melhores filmes independentes de todos os tempos.
Jason Schwartzman foi considerado para o papel de Donnie, mas desistiu devido a um conflito de agenda. O papel acabou por ir para Jake Gyllenhaal.
No final do filme, a mãe de Donnie (Mary McDonnell) embarca no voo número 2806, na porta 42 e parte às 12 horas. É uma referência à contagem decrescente que Frank (James Duval) deu a Donnie (Jake Gyllenhaal): 28 dias, 6 horas, 42 minutos e 12 segundos.
No cinema onde Donnie (Jake Gyllenhaal) vai com Gretchen (Jena Malone), é exibido A Última Tentação de Cristo (1988) de Martin Scorsese.
Rose Darko (Mary McDonnell) lê o livro "It" de Stephen King. No livro, as crianças de uma pequena cidade são aterrorizadas por um palhaço. No final do filme, o acompanhante no carro de Frank (James Duval) está vestido com um fato de palhaço.
Originalmente pensou-se que o ator Tim Robbins desempenharia o papel do pai de Donnie.
O diretor Richard Kelly também considerou Vince Vaughn e Mark Wahlberg para interpretar Donnie (Jake Gyllenhaal).
O diretor Richard Kelly admitiu que o filme teve grandes problemas com a distribuição porque as empresas distribuidoras não sabiam como atrair potenciais espectadores.
Devido aos ataques terroristas de 11 de setembro de 2001 (um mês e meio antes da estreia do filme), foram retirados os materiais promocionais, uma vez que nos posters aparecia um avião a cair, o que provocou que o filme fracassasse nos cinemas por falta de publicidade. O filme conquistou os espectadores apenas durante o seu lançamento em DVD, quando se tornou um sucesso e um filme de culto.
Durante uma visita à psiquiatra, Donnie Darko (Jake Gyllenhaal) menciona a atriz Christina Applegate, conhecida principalmente pela série de comédia "Um Amor de Família" (1987).
A atriz Neve Campbell fez a audição para o papel de Gretchen (Jena Malone).
Frank (James Duval) diz a Donnie (Jake Gyllenhaal) que o mundo acabará em 28 dias, 6 horas, 42 minutos e 12 segundos, o que soma 88. Quando Samantha (Daveigh Chase) pergunta a Donnie quando poderá ter filhos, ele responde que só a partir do oitavo ano. Donnie diz à sua psiquiatra que o seu cão morreu quando ele tinha 8 anos. Segundo o locutor de televisão, a casa de Jim Cunningham (Patrick Swayze) apagou-se pouco depois das oito horas. O clímax do filme tem lugar uma semana antes das eleições presidenciais de 1988. George Bush foi eleito a 8 de novembro de 1988.
Na cena em que Donnie (Jake Gyllenhaal) tira as chaves do carro, pode ver-se ao fundo uma foto de Halloween dele e da sua irmã Elizabeth (Maggie Gyllenhaal). Donnie está vestido como um coelho.
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