Cette version étendue du film, sortie le 29 mai 2004 à Seattle lors du Seattle International Film Festival, ajoute vingt minutes de scènes supplémentaires, des extraits du livre The Philosophy of Time Travel, et change l'ordre de plusieurs musiques.
Le réalisateur Richard Kelly donne sa théorie personnelle dans les commentaires du DVD et dans plusieurs interviews. Selon lui, le 2 octobre à minuit, un « univers tangent » se sépare de l'univers normal au moment où Donnie est appelé pour la première fois par Frank, immédiatement avant l'arrivée de l'artefact. Cet univers, instable par nature, s'arrêtera inévitablement dans moins de six semaines et détruira l'« univers premier » si l'élément perturbateur, à savoir l'arrivée de l'artefact, n'est pas corrigé. Le rôle de Donnie (le « Living Receiver ») est d'assurer la fermeture de l'« univers tangent », et reçoit pour cette tâche certains pouvoirs surnaturels. Ceux qui meurent ou qui vont mourir dans l'« univers tangent », les « Manipulated Dead », peuvent guider et assister Donnie pour que sa mission soit une réussite. Frank lui apparaît ainsi à plusieurs reprises, tandis que Gretchen va influencer le choix final de Donnie. Les autres personnages — « Manipulated Living » — savent inconsciemment ce qui se passe et poussent Donnie à fermer l'« univers tangent ». La nature exacte de Franck (hallucination ? apparition divine ? prémonition ? etc) reste énigmatique.
A la fin du film, Donnie se retrouve au premier jour dans sa chambre et attend le sourire aux lèvres la chute du réacteur. On peut supposer que conscient de l'existence qu'il pourrait mener pendant 28 jours dans l'univers tangent, il se sacrifie pour assurer la venue d'un univers où survivent Frank, sa mère, sa soeur, et sa petite amie Gretchen. Dans cette optique, la fin serait alors à rapprocher de celle de La Dernière Tentation du Christ de Martin Scorsese où le héros, Jésus, choisit de se sacrifier pour le salut de tous au détriment de son bonheur.
Le site web officiel du film donne une autre interprétation, éclaire certaines zones d'ombre sur l'histoire et révèle ce qui arrive à plusieurs personnages de l'« univers premier », une fois corrigé. Le film en lui-même laisse ouverte la possibilité que toute l'histoire se déroulant dans l'« univers tangent » soit en fait une hallucination ou un rêve du héros, lequel est considéré comme un schizophrène paranoïaque par son psychiatre — bien qu'elle lui avoue implicitement par la suite, dans la version longue du film, qu'il n'est pas fou, ses médicaments étant des placebos. La diversité des analyses faites par les fans montre bien à quel point le film peut être vu et compris selon différents angles.