Zeven jaar na de gebeurtenissen uit Donnie Darko vertrekt de inmiddels 18-jarige Samantha Darko (Daveigh Chase) samen met haar beste vriendin Corey naar Hollywood in de hoop het daar te gaan maken. De reis wordt al snel afgebroken als de twee autopech krijgen midden in een dorpje in een woestijn. Als vlakbij een meteoriet inslaat begint Samantha last te krijgen van bizarre visioenen.
