Le tournage du film a duré 28 jours, soit la même durée que l'histoire.
Maggie Gyllenhaal (Elizabeth) a initialement refusé le rôle dans le film, mais le réalisateur Richard Kelly a fini par la convaincre.
Sur le bureau du professeur Monnitoff (Noah Wyle), vous pouvez voir le livre de l'astrophysicien Stephen Hawking "Une brève histoire du temps", publié la même année que le film. Le livre explique que le voyage dans le temps est réalisable.
Jake Gyllenhaal (Donnie Darko) et Maggie Gyllenhaal (Elizabeth Darko) sont également frères et sœurs dans la vraie vie.
Le film était le premier film de Seth Rogen.
En 2006, le magazine britannique Empire a classé le film au deuxième rang de sa liste des 50 meilleurs films indépendants de tous les temps.
Jason Schwartzman a été envisagé pour le rôle de Donnie, mais a abandonné en raison d'un conflit d'horaire. Le rôle a finalement été attribué à Jake Gyllenhaal.
À la fin du film, la mère de Donnie (Mary McDonnell) monte à bord du vol numéro 2806, à la porte 42, et part à midi. C'est une référence au compte à rebours que Frank (James Duval) a donné à Donnie (Jake Gyllenhaal) : 28 jours, 6 heures, 42 minutes et 12 secondes.
Dans le cinéma où Donnie (Jake Gyllenhaal) accompagne Gretchen (Jena Malone), est projeté "La Dernière Tentation du Christ" (1988) de Martin Scorsese.
Rose Darko (Mary McDonnell) lit le livre "It" de Stephen King. Dans le livre, les enfants d'une petite ville sont terrorisés par un clown. A la fin du film, le copilote de la voiture de Frank (James Duval) est vêtu d'un costume de clown.
On pensait à l'origine que l'acteur Tim Robbins jouerait le rôle du père de Donnie.
Le réalisateur Richard Kelly a également envisagé Vince Vaughn et Mark Wahlberg pour jouer Donnie (Jake Gyllenhaal).
Le réalisateur Richard Kelly a admis que le film avait de gros problèmes de distribution car les sociétés de distribution ne savaient pas comment attirer des téléspectateurs potentiels.
En raison des attentats terroristes du 11 septembre 2001 (un mois et demi avant la sortie du film), le matériel promotionnel a été éliminé, car les affiches montraient la chute d'un avion, ce qui a provoqué l'échec du film dans les salles, faute de publicité. . Le film n’a conquis les spectateurs que lors de sa sortie DVD, lorsqu’il est devenu un hit et un film culte.
Lors d'une visite chez le psychiatre, Donnie Darko (Jake Gyllenhaal) mentionne l'actrice Christina Applegate, surtout connue pour la série comique "Mariés avec des enfants" (1987).
L'actrice Neve Campbell a auditionné pour le rôle de Gretchen (Jena Malone).
Frank (James Duval) dit à Donnie (Jake Gyllenhaal) que le monde prendra fin dans 28 jours, 6 heures, 42 minutes et 12 secondes, ce qui fait 88. Quand Samantha (Daveigh Chase) demande à Donnie, quand pourra-t-il avoir des enfants, il ne répond à cela qu'à partir de la huitième année. Donnie dit à son psychiatre que son chien est mort quand il avait 8 ans. Selon le présentateur télé, la maison de Jim Cunningham (Patrick Swayze) est devenue sombre peu après huit heures. Le point culminant du film se déroule une semaine avant l'élection présidentielle de 1988. George Bush est élu le 8 novembre 1988.
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