Donnie Darko est un adolescent pas tout à fait comme les autres. Son intelligence et son imagination font de lui un être à part. Il a pour ami Frank, une créature que lui seul peut voir et entendre. Dans la petite ville où il habite, surviennent des événements bizarres: le collège est mis à sac et une espèce de gourou new age, Jim Cunningham, est chargé de ramener les élèves sur la bonne voie. Donnie sait que derrière tout cela se cachent d'inavouables secrets. Frank l'aidera à les mettre à jour, semant le trouble dans la communauté. L'évolution du jeune garçon déroute et inquiète sa famille, sa psy, ses amis, et surtout sa copine Gretchen... Avec l'aide de son professeur de physique, Donnie découvre que rien de ce qui se passe n'est dû au hasard. Malgré ses efforts, la survie de ses proches et du monde est menacée. Lui seul peut agir, mais il doit faire vite. Frank le lui a dit…