В конце Донни убивает Фрэнка за то, что они наехали на машине на подружку Дарко? И затем время возвращается к началу, но Донни в этот раз погибает от упавшего двигателя, поскольку его не предупреждает Фрэнк (поскольку его убил Донни)?

Художественный мир фильма выстроен по принципам магического реализма наподобие таких лент, как «Твин Пикс». Его отличие от многих подобных фильмов в том, что сюрреалистические события могут быть объяснены. Для этого по всему фильму разбросаны цитаты из трактата Роберты о путешествиях во времени. На официальном DVD режиссёр обстоятельно растолковывает подробности построения этого мира.

В придуманной Келли системе координат наряду с реальным миром существует параллельный «касательный мир» (Tangent Universe). Донни Дарко — это «живой приемник» (Living Receiver), способный провести мир через «дыру во времени» или «кротовую нору» на определённое число дней назад. В этом ему помогает пришелец с того света (Manipulated Dead) — в данном случае Фрэнк, приятель его сестры, в маскарадном костюме кролика, который он надел на Хэллоуин. Если кто-то погиб в касательном мире, он приобретает способность общаться с «получателем» при помощи особого измерения. Именно так и происходит с Фрэнком. Задача такого «пришельца» — убедить главного героя в необходимости пожертвовать собой ради спасения мира. И Донни жертвует собой, желая спасти от смерти родителей и воскресить любимую девушку, хотя и понимает, что в реальном мире она не сможет даже вспомнить о знакомстве с ним.

В конце фильма объясняется, что при удачном завершении пространственно-временной петли люди только в сновидениях вспоминают о том, что происходило в касательной реальности. Однако иногда что-то им смутно чудится и наяву. Поэтому Гретчен в последних кадрах машет рукой, чтобы поприветствовать мать Донни, даже не зная её в этой версии реальности. Преподаватели в школе словно следуют предначертанному заранее плану, давая Донни заветную книжку и нанося на доску в классе ключевое слово «cellar door». Роберта то и дело ходит к почтовому ящику, как бы наперёд ожидая письма от Донни. Не исключено, что «петля» повторяется уже не в первый раз: в самом начале фильма Донни просыпается на том месте, где должна образоваться «кротовая нора»; время от времени он загадочно улыбается, словно смутно припоминает что-то; по поводу своего имени Фрэнк поясняет ему: «Это имя моего отца, и его отца до меня» и т. д.

То, что происходило с Донни, происходило в параллельной реальности. Поэтому Френк жив, Грэтхен жива, а Донни умер.