안나 카레리나는 러시아 귀족이자 고관의 부인이다. 그녀는 사랑하는 아들 세르게이와 함께 행복하게 살고 있다. 그러나 어느날 젊은 브론스키를 만나면서 그녀의 애정은 시작된다. 브론스키와 사랑에 빠지면서 사교계는 이들의 행각에 주목한다. 남편 알렉산드로비치는 왜 안나가 자신을 버리고 부정한 행동을 하는지 이해하지 못한다. 안나는 기존의 모든 도덕과 금지를 무시한 채 브론스키와의 사랑에 실패한다. 남편은 대가로 안나가 사랑하는 아들 알렉세이를 만나지 못하게 한다. 그가 이혼을 해주지 않음으로써 안나와 브론스키와의 사랑이 이루어지지 않게 한다. 한편 안나는 사회의 멸시와 자신의 처지를 괴로워하며 자신때문에 브론스키가 곁에서 떠났음을 괴로워한다. 브론스키의 어머니는 아들을 왕족의 딸과 결혼시키려 한다. 흔히 연애는 유부녀에게는 큰 흠이 되지만 결혼하지 않은 남자에게는 별다른 흠이 되지 않기 때문이다. 자신들의 처지를 비관한 두 사람은 자주 다투게 되고 안나는 점점 더 불안해진다. 브론스키가 페테르스부르크로 떠난 후 안나는 그가 자신에게서 영원이 멀어졌음을 느끼고 처음에 브론스키와 만난 기차길에서 달리는 열차에 몸을 던진다.