Al escritor y director Richard Kelly se le ocurrió la idea de las manchas futuras mientras veía fútbol. John Madden solía usar un "telestrator", donde hacía un diagrama de un video en pausa para mostrar dónde estaban a punto de ir los jugadores momentos antes de dejar que la cinta rodara. Kelly observó esto mientras estaba drogado y comenzó a pensar en lo que sucedería, hipotéticamente, si alguien de arriba le estuviera haciendo eso a los humanos. Haciendo referencia a ello, Donnie se da cuenta por primera vez de las manchas futuras mientras observa un partido de futbol americano.
En la escena del cine, Richard Kelly originalmente tenía la intención de que Donnie y Gretchen fueran a ver CHUD, infierno bajo la ciudad (1984). Sin embargo, hubo problemas para averiguar quién poseía los derechos de la película. Finalmente, Sam Raimi vino al rescate al permitir que Kelly usara y distorsionara metraje de El despertar del diablo (1981), de forma gratuita. Esta escena fue filmada en The Aero Theatre en 1328 Montana Avenue, Santa Monica, California.
La versión del Director's Cut altera enormemente el ritmo de la película, agregando escenas eliminadas, nuevos efectos visuales y cambiando la banda sonora de la película. Richard Kelly considera que esta versión no es un montaje del director (este título fue idea del editor), ya que considera que la versión teatral está bien por derecho propio. En cambio, para él, la nueva versión es una especie de edición especial.
En el set de Los Ángeles de Charlie (2000), Drew Barrymore y Richard Kelly acordaron que su productora, Flower Films, produciría esta película por $ 4.5 millones (y que Barrymore interpretaría a Miss Pomeroy). Kelly dice que, si Barrymore no hubiera intervenido, la película habría ido directamente al video o la televisión por cable.
Se filmo en 28 días, el mismo periodo del tiempo que sucede en la película y de la advertencia del personaje de Frank sobre el fin del mundo.