L'overdose con donepezil può determinare lo scatenarsi di una "crisi colinergica" che si caratterizza per la salivazione, l'iperidrosi, la nausea, il vomito, la bradicardia, l'ipotensione arteriosa, la depressione respiratoria, e le convulsioni. I pazienti in sovradosaggio debbono essere trattati con le consuete misure generali di supporto delle funzioni vitali. Un anticolinergico, come l'atropina, può essere utilizzato quale antidoto.