3年後のプローゾロフ家自邸。正教会の祭がある1月のある日。夜8時。アンドレイと結婚し子持ちとなったナターリヤは女主人よろしく使用人たちが火の始末を怠っていないか家の中を見て回っている。息子ボビークのために、日当たりのいいイリーナの部屋をボビークに譲らせようと考えている。アンドレイは大学教授になれずに役所勤めに収まった自分が情けなく、賭博で憂さを晴らす日々を送っている。祭の祝宴にプローゾロフ家を訪れたマーシャとヴェルシーニン中佐は互いに結婚生活の不満をこぼし、愛の言葉を交わし合う。イリーナとトゥーゼンバッハ男爵も現れ、男爵はイリーナとの将来を夢見て語りかけるが、仕事に行き詰りを感じて疲弊しているイリーナはうるさそうにはぐらかす。チェプトゥイキン軍医も現れ、人類の未来や幸福について意見を交わし合うが、ヴェルシーニン中佐の妻がまた服毒自殺を図ったことがわかり、中佐は退出。祝宴の余興に来るはずの芸人たちをナターリヤが勝手に断っていたことがわかり、客たちは落胆してプローゾロフ家を後にし、アンドレイと軍医も遊びに出かける。去り際、ソリョーヌイはイリーナに愛を告白。ナターリヤも不倫相手プロトポポフに呼ばれて出掛ける。一人寂しく残ったイリーナは、「モスクワへ、モスクワへ！」と叫び、モスクワへの憧憬をさらにつのらせる。
プローゾロフ家自邸。亡父の一周忌でありイリーナの聖名祝日でもある5月初旬。居間には三姉妹、その背後の食堂にはトゥーゼンバッハ男爵とチェプトゥイキン軍医、ソリューヌイ大尉が集い歓談している。そこへヴェルシーニン中佐が訪れる。モスクワ時代の一家の知り合いだったことを知って三姉妹は中佐を気に入り、ランチに誘う。マーシャの夫クルイギン、アンドレイとその恋人ナターリヤも加わりランチが始まる。三姉妹が教養のないこの町の暮らしにうんざりし、「美しい生活」があると信じるモスクワに帰りたがっていること、オリガは仕事に疲れ、マーシャは夫に幻滅し、イリーナは労働意欲に燃えていること、姉妹がアンドレイを過大評価し、恋人である地元娘のナターリヤを快く思ってないことなどが語られる。
独身で教師の長女オルガ、夫に幻滅を感じ結婚生活に不満を抱える次女マーシャ、人生を歩み始めたばかりの三女イリーナも現実の厳しさを知り、行く末を決めかねている。高級軍人の一家として過ごした華やかな生活も、父親を亡くしてからはすっかり寂れてしまった。厳格な父親のもと身につけた教養も低俗な田舎町では無用の長物と化し、一家の期待の星であった長男アンドレイも父親の死後はぱっとせず、姉妹が軽蔑する土地の娘と結婚して尻に敷かれている。姉妹の唯一の希望は、昔暮らしたモスクワへ帰ること。一家が最も輝いていたモスクワ時代を理想化し、夢想することだけが現実の不安を吹き払ってくれる支えになっていた。その町で姉妹が楽しく交流できるのは、父親と同じ軍人たちだけである。快活に見える彼らもまた個々の問題を抱えながらそれぞれのやり方で現実をやり過ごしている。マーシャはその中の一人と不倫し、イリーナは二人から求愛されている。真実の愛を夢見ていたイリーナだが、現状打破の手段として愛のない結婚を選択する。軍の移動が決まり、一家との別れの時を迎えたその日、イリーナの婚約者が死亡する。
東急初のサハ（付随車）で、台枠・台車（省形TR10形）は木造車のものを流用しているが、車体そのものはモハ510形（→デハ3450形）をベースにしており、同形と編成を組んだ。周辺私鉄はもとより、鉄道省であっても付随車はサハ19形・サハ25形等の木造車が多数使用され、そもそも私鉄での3両編成自体が異例という時代にあって、鋼製車体の付随車は異彩を放ったと言われる。本形式登場に続いて同様の手法でモハ150形（→デハ3300形）が製造されたが、こちらは川崎車輛製で、電動車であるほかに車体幅や細部寸法に差異がある。大東急発足時にサハ3350形3351 - 3354と改番された。1951年に発生した桜木町事故の教訓を受け、デハ3450形と共に東急初の貫通3両編成を組むことになり、全車両妻面が貫通化された。また、運用上サハ3350形はデハ3300形と組成されることはまずなかった。全長が短いことに加え、車体幅が狭いことから早期に整理対象となり、供出車や戦災応急復旧車を別にすれば初代3000系列初の消滅形式として1965年に4両全車が上田丸子電鉄に譲渡された。2両はサハ60形61・62と改番し、62は1986年の同社別所線昇圧まで使用されていた。残る2両は1967年に一旦廃車となった後、スクラップ扱いで西武建設が購入、同社所沢車両工場で外板張替え・広幅貫通路化・金属サッシ窓化・台車取り換えが行われ、1971年に伊予鉄道へ新製扱いで売却され、サハ500形となった。こうした経緯のため、伊予鉄道譲渡後と東急時代との旧番号対比は不明である。モハ300形と3両固定編成で使用された。700系導入に伴いサハ501は廃車されたが、サハ502はモハ303・304と共に行われた高性能化改造により、新造の空気ばね台車に電気指令式ブレーキを装備するなどの大改造が行われており、2000年頃まで使用されていた。その後は検査期限切れから古町車庫に留置され休車となっていたが、2008年に廃車、解体された。なお、サハ3250形3251はサハ3351の改造名義となっているが、書類上のみで部材、部品等の流用はなく、実態は無関係である。