[22]​ Durante la infancia, Evan Treborn y sus amigos, Lenny Kagan, Kayleigh Miller y el hermano de Kayleigh, Tommy, vivieron muchos eventos traumáticos que causaban que Evan sufriera ocasionales lagunas mentales.

Al volver al presente, la realidad se ha reescrito a una versión donde él y Kayleigh son una pareja feliz en la universidad ya que ella creció sin traumas y decidió seguirlo cuando se mudó, es en esta realidad donde Kayleigh le confiesa que durante el divorcio de sus padres en su infancia, pidió a la corte que ella y su hermano quedaran bajo la tutela de George en lugar de mudarse con su madre ya que se había enamorado a primera vista de Evan y deseaba conocerlo mejor.

George, acatando las amenazas de Evan, descargó sus frustraciones con Tommy, quien creció y se volvió aún más desquiciado.

Allí, logra viajar en el tiempo intentando evitar que Tommy mate a su perro, pero solo logra iniciar una pelea donde Kayleigh es desfigurada por su hermano y Lenny, quien era intimidado constantemente por Tommy, lo apuñala hasta la muerte tras tergiversar las instrucciones de Evan para salvar a Crockett.

Evan se despierta en una realidad donde Lenny ha sido confinado en un psiquiátrico y Kayleigh se ha convertido en una prostituta drogadicta; tras ser sometido a exámenes médicos descubre que cada viaje significa un duro castigo para su cerebro, ya que debe recordar y almacenar cada nueva versión de su vida junto a las anteriores, sufriendo un gran deterioro.

Al despertar en un hospital psiquiátrico descubre que en esta realidad nunca escribió sus diarios y su cerebro ha sufrido daños irreversibles debido a los rigores del viaje en el tiempo.

Él la molesta intencionalmente para que ella y Tommy elijan vivir con su madre cuando se divorcien.

El concepto de la historia surgió una noche a mediados de los años 1990, cuando en una charla entre Eric Bress y J. Mackye Gruber, el primero imaginó cómo sería su vida si una experiencia traumática que había tenido no hubiese sucedido.

[23]​ Después de debutar en el cine con la comedia Blunt (1998), Bress y Gruber querían «diversificarse» hacia un género completamente diferente.

Bress tenía la intención de hacer una historia sobre viajes en el tiempo «muy diferente a Back to the Future donde se muestran todas las consecuencias de volver atrás y cambiar el pasado».

[23]​ Pasaron alrededor de siete años hasta que New Line Cinema acordó apoyar el proyecto, gracias a trabajo previo del dúo en Destino final 2 (2003).

[8]​ Los actores Joshua Jackson, Josh Hartnett y Seann William Scott fueron tenidos en cuenta para el papel principal.

Las escenas del hospital psiquiátrico donde está internado el padre del protagonista se filmaron en el West Lawn Building, mismo edificio donde se rodaron escenas de Destino final 2, Elf y Deadpool.

Para lograrlo, durante los primeros diez minutos mantenieron la cámara fija para más tarde añadieron algunos movimientos sobre el dolly.

En las escenas que transcurren en la cárcel se utilizaron cámaras de mano para transmitir un estilo documental.

[8]​ Para desarrollar la parte interna del personaje, Kutcher leyó libros y asistió como oyente a clases de psicología en la universidad.

[6]​ «Interpreto cuatro personajes diferentes, pero todos dentro del contexto de la misma chica», explicó la actriz.

[23]​ En cambio, el final oficial proyectado en los cines, muestra a Evan cruzándose con Kayleigh por la acera, la ve y la reconoce, pero sigue caminando.

[33]​ Este final fue utilizado en la novelización de la película, escrita por James Swallow y publicada por la editorial Black Flame.

[35]​ De todas formas, Suby les pidió una copia del guion e inspirado por el material escribió la composición principal y algunas pistas adicionales.

Recaudó 17 065 227 dólares y alcanzó el puesto número uno en la taquilla estadounidense en su primer fin de semana en cartel.

[46]​ Mike Clark, de USA Today, le dio a la película una crítica negativa y afirmó: «Normalmente, una premisa así resulta intrigante o tonta, pero las subtramas morbosas (también hay sexo en prisión) evitan que El efecto mariposa se convierta en el disparate involuntario que de otro modo podría ser».

Según la reseña, la actuación del actor está «tan bien como se puede esperar» y es «más convincente» que su papel en Jobs (2013).

El crítico del sitio subrató que «los detalles extremos y las escenas controvertidas han mantenido El efecto mariposa en la memoria colectiva como uno de los intentos cinematográficos más viscerales de abordar la teoría del caos».

El periodista la describió como «incesantemente sombría» y adimitió que el interés «morboso» de la trama «es ver cómo las buenas intenciones salen terriblemente mal una y otra vez con la precisión de un reloj».

Fue dirigida por John R. Leonetti y en gran medida no tuvo relación con la película original.

Recibió una acogida negativa por parte de Reel Film Reviews, que la calificó como «una secuela abominable y sin sentido».

[60]​ La tercera entrega de la serie, The Butterfly Effect 3: Revelations, fue lanzada por After Dark Films en 2009.

Esta película no tiene relación directa con las dos primeras y utiliza diferentes mecánicas de viaje en el tiempo.

[61]​ En 2013, se anunció que FilmEngine y Benderspink planeaban reiniciar El efecto mariposa con Eric Bress como encargado de escribir un nuevo guion.