Historien foregår i St. Petersburg og Moskva i 1800-tallets Russland. Anna Karenina lever i et «gledesløst ekteskap med karrierejegeren Karenin». Ekteparet Karenin har ett barn, sønnen . Under et besøk til Moskva blir Anna kjent med . Anna føler uro over at hun tiltrekkes av ham, og vet at også at , som er hennes svigerinnes søster, er forelsket i Vronskij. Fra hans side var forholdet i utgangspunktet ment som et kortvarig og ubekymret eventyr, men de blir etterhvert hverandres skjebne. Han følger etter Anna når hun vender tilbake til St. Petersburg, og de får en datter sammen. Anna forlater sin mann for å leve med Vronskij, men skilsmissesaken forsures, og Anna nektes kontakt med sønnen.