Donagi kommt ursprünglich als Mathematiker von der algebraischen Geometrie und wandte diese ab den 1980er Jahren in der Stringtheorie und verwandten Theorien wie supersymmetrischen Yang-Mills-Theorien an bis hin zu Entwicklung von Modellen für das Standardmodell in der Heterotischen Stringtheorie aus geeigneten Kompaktifizierungen.
mit Tony Pantev: Torus fibrations, gerbes and duality, Memoirs AMS 2008
Herausgeber mit Mauro Francaviglia: Integrable systems and quantum groups (CIME Lectures, Montcatini Terme, Juni 1993), Springer Verlag 1996
Herausgeber: Curves, Jacobians, and Abelian varieties, Proceedings of an AMS-IMS-SIAM Joint Summer Research Conference on the Schottky Problem, AMS 1992
mit Katrin Wendland (Herausgeber): From Hodge theory to integrability and TQFT : tt*-geometry (Workshop Universität Augsburg 2007), AMS 2008
mit Witten: Supersymmetric Yang-Mills Systems and Integrable Systems, Nucl. Phys. B, 460, 1996, 299–344, Arxiv
