Alors que Donnie essaie de découvrir la vérité derrière ses visions, il devient de plus en plus détaché de la réalité et se lance dans une série d'actions bizarres et dangereuses. Il inonde son école, incendie la maison d'un conférencier motivateur et finit par faire s'écraser un moteur d'avion dans sa propre chambre. Tout au long du film, Donnie est également aux prises avec ses relations avec sa famille, ses amis et une nouvelle fille à l'école nommée Gretchen. Il est particulièrement troublé par sa relation tendue avec sa mère, qui est une fervente chrétienne et croit que Donnie a besoin d'une aide psychiatrique. Dans les derniers instants du film, Donnie se rend compte que ses actions ont conduit à une boucle temporelle qui mènera finalement à sa mort. Il se sacrifie en restant dans sa chambre et en laissant le moteur de l'avion s'y écraser, sauvant ainsi la vie des autres.