I Moskva-huset Oblonsky, hvor ”alt var blandet” i slutningen af vinteren 1873, venter ejerens søster, Anna Arkadyevna Karenina, på dem. Årsagen til familiens uenighed var, at prins Stepan Arkadievich Oblonsky blev dømt af sin kone for forræderi med en guvernør. 32-årige Steve Oblonsky beklager oprigtigt Dollys kone, men er en sandfærdig mand, kan han ikke forsikre sig selv om, at han omvender sig fra sine gerninger. Den muntre, venlige og nonchalante Steve har længe ikke længere været forelsket i sin kone, mor til fem levende og to døde børn, og har længe været utro mod hende.
Stiva er fuldstændig ligeglad med den forretning, han udøver, tjener som chef i en af Moskvas nærvær, og dette giver ham mulighed for aldrig at blive ført væk, ikke at begå fejl og fuldt ud udføre sine pligter. Venlige og nedlatende til menneskelige mangler drager den charmerende Steve fordel af dispositionen for mennesker i sin cirkel, underordnede, chefer og generelt alle, som hans liv bringer ham med. Gæld og familieproblemer forstyrrer ham, men de kan ikke ødelægge hans humør nok til at få ham til at nægte frokost på en god restaurant. Han spiser frokost med Konstantin Dmitrievich Levin, der kom fra landsbyen, hans kammerat og en ungdoms ven.
Levin kom med et tilbud til den atten år gamle prinsesse Kitty Shcherbatskaya, svigerinde til Oblonsky, som hun havde været forelsket i i lang tid. Levin er sikker på, at en sådan pige, der frem for alt er jordiske ting, som Kitty, ikke kan elske ham, en almindelig jordsejer, uden særlige gaver, som han tror. Derudover fortæller Oblonsky ham, at han tilsyneladende havde en rival - en strålende repræsentant for St. Petersborgs "gyldne ungdom", grev Alexei Kirillovich Vronsky.
Kitty kender til Levins kærlighed og føler sig let og frit med ham; med Vronsky oplever hun en uforståelig akavhed. Men det er svært for hende at forstå sine egne følelser, hun ved ikke, hvem hun skal foretrække. Kitty har ikke mistanke om, at Vronsky overhovedet ikke har til hensigt at gifte sig med hende, og drømmer om en lykkelig fremtid med ham får hende til at nægte Levin. Når han møder sin mor, der kom fra Skt. Petersborg, ser Vronsky Anna Arkadyevna Karenina på stationen. Han bemærker øjeblikkeligt den specielle udtryksfuldhed af hele Anna's udseende: "Som om et overskud af noget så overvældede hendes værelse, at forbi hendes vilje blev udtrykt enten i skinnende øjne eller i sit smil." Mødet overskygges af en trist omstændighed: stationvagtens død under togets hjul, som Anna betragter som et dårligt tegn.
Anna formår at overtale Dolly til at tilgive sin mand; I Oblonsky-huset etableres en skrøbelig fred, og Anna går til bolden med Oblonsky og Shcherbatsky. Ved bolden beundrer Kitty naturens og nåden ved Anna, beundrer den specielle, poetiske indre verden, der er i hendes enhver bevægelse. Kitty forventer meget af denne bold: hun er sikker på, at Vronsky under mazurkaen vil forklare hende. Pludselig bemærker hun, hvordan Vronsky taler med Anna: i hvert blik føler de en uimodståelig trang til hinanden, hvert ord bestemmer deres skæbne. Kitty forlader sig fortvivlet. Anna Karenina vender hjem til Petersborg; Vronsky følger hende.
Han beskylder sig selv for matchmatchets fiasko, vender Levin tilbage til landsbyen. Før han rejser mødes han med sin ældre bror Nikolai, der bor i billige værelser med en kvinde, som han tog fra et bordel. Levin elsker sin bror på trods af sin uigenkaldelige karakter, der skaber en masse problemer for både sig selv og andre. Tungt syg, ensom og drikker, brænder Nikolai Levin for den kommunistiske idé og organiseringen af en slags låsesmed-artel; det redder ham fra selvforagt.Et møde med sin bror forværrer skammen og utilfredsheden med sig selv, som Konstantin Dmitrievich føler efter kampen. Han roer sig kun ned i sin familie ejendom Pokrovsky, beslutter at arbejde endnu hårdere og ikke tillade sig luksus - som dog aldrig havde været i hans liv før.
Hendes sædvanlige Petersborgs liv, som Anna vender tilbage til, skaber hendes skuffelse. Hun var aldrig forelsket i sin mand, der var meget ældre end hende, og respekterede kun ham. Nu bliver hans samfund smertefuldt for hende, hun bemærker hans mindste mangler: for store ører, vanen med at knække fingre. Kærlighed til den otte år gamle søn Seryozha redder heller ikke hende. Anna prøver at genvinde sin ro i sindet, men hun lykkes ikke - hovedsageligt fordi Alexei Vronsky forsøger på enhver måde at få sin disposition. Vronsky er forelsket i Anna, og hans kærlighed forbedres, fordi affæren med damen i det store lys gør hans position endnu mere genial. På trods af det faktum, at hele hans indre liv er fyldt med lidenskab for Anna, fører Vronsky udad det sædvanlige, muntre og behagelige liv hos en vagtsoldat: med Operaen, det franske teater, bolde, hestevæddeløb og andre fornøjelser. Men deres forhold til Anna er for anderledes i andres øjne fra den byrdefulde sekulære flirt; stærk lidenskab forårsager generel fordømmelse. Alexey Alexandrovich Karenin bemærker verdens holdning til sin kones romantik med grev Vronsky og udtrykker sin utilfredshed med Anna. Som en højtstående embedsmand ”levede og arbejdede Alexei Alexandrovich hele sit liv inden for de områder af tjeneste, der beskæftigede sig med reflektioner over livet. Og hver gang han stødte på selve livet, flyttede han væk fra det. " Nu føler han sig i positionen som en mand, der står over afgrunden.
Karenins forsøg på at stoppe sin kones uimodståelige ønske om Vronsky, Annas forsøg på at beholde sig selv er ikke succesrige. Et år efter det første møde bliver hun Vronskys elskerinde - og indser, at de nu er forbundet for evigt, som kriminelle. Vronsky er belastet af usikkerheden omkring forholdet, overtaler Anna til at forlade sin mand og forbinde sit liv med ham. Men Anna kan ikke beslutte at bryde med Karenin, og selv det faktum, at hun forventer et barn fra Vronsky, giver ikke hende beslutsomhed.
Under løbene, hvor hele det høje samfund er til stede, falder Vronsky fra sin hest Frou-Frou. Da hun ikke vidste, hvor alvorligt faldet er, udtrykker Anna så åbent sin fortvivlelse, at Karenin bliver tvunget til straks at tage hende væk. Hun annoncerer for sin mand sin utroskap, sin afsky. Denne nyhed giver Alexey Alexandrovich indtryk af en udtrukket syg tand: Han slipper til sidst løs med lidenskaben af jalousi og rejser til Petersborg og forlader sin kone i landet og venter på hans beslutning. Men efter at have gennemgået alle mulige muligheder for fremtiden - en duel med Vronsky, en skilsmisse - beslutter Karenin at forlade alt uændret, straffe og ydmyge Anna med kravet om at observere det falske udseende i familielivet under truslen om adskillelse fra sin søn. Efter at have truffet denne beslutning får Aleksei Aleksandrovich ro i sindet, således at han med sin iboende stædige ambition overgive sig til tanker om tjenestens anliggender. Hendes mands beslutning får Anna til at eksplodere i had mod ham. Hun betragter ham som en sjælfri maskine og tænker ikke, at hun har en sjæl og et behov for kærlighed. Anna forstår, at hun sidder på hjørnet, fordi hun ikke er i stand til at udveksle sin nuværende position for stillingen som en elsker, der har forladt sin mand og søn og fortjener universel foragt.
Forholdets fortsatte usikkerhed er smertefuld for Vronsky, dybt inde i hans hjerte, der elsker orden og har et urimeligt sæt regler for adfærd. For første gang i sit liv ved han ikke, hvordan han skal opføre sig videre, hvordan han kan bringe sin kærlighed til Anna i harmoni med verdslige regler. Hvis han er forbundet med hende, bliver han tvunget til at fratræde, og det er heller ikke let for ham: Vronsky elsker det regimentelle liv, respekteres af sine kammerater; han er også ambitiøs.
Tre menneskers liv er sammenfiltret i en løgnweb. Skam med hendes mand veksler med afsky over Anna; hun kan ikke hjælpe med at møde Vronsky, som Alexey Alexandrovich kræver. Endelig følger fødsel, hvor Anna næsten dør. Liggende i feberen undskylder hun Alexei Alexandrovich, og ved hendes seng føler han medlidenhed med sin kone, rørt medfølelse og åndelig glæde. Vronsky, som Anna afviser ubevidst, oplever brændende skam og ydmygelse. Han prøver at skyde sig selv, men de redder ham.
Anna dør ikke, og når den åndelige blødgøring, der er forårsaget af nærhed af død, passerer, begynder hun igen at blive belastet af sin mand. Hverken hans anstændighed og generøsitet eller berørende bekymring for en nyfødt pige frigør hende for irritation; hun hader Karenin selv for hans dyder. En måned efter hendes bedring rejser Anna til udlandet med den pensionerede Vronsky og hans datter.
Bor i landsbyen, Levin er engageret i godset, læser, skriver en bog om landbrug og foretager forskellige økonomiske omorganiseringer, som ikke er godkendt af bønderne. Landsbyen for Levin er "et sted i livet, det vil sige glæder, lidelse, arbejde." Fyrene respekterer ham, før 40 miles går for at konsultere ham - og de bestræber sig på at narre ham til deres egen fordel. Med hensyn til Levin er der ingen bevidst holdning til folket: han betragter sig selv som en del af folket, alle hans interesser er forbundet med bønderne. Han beundrer bøndernes styrke, saktmodighed, retfærdighed og irriteret over deres skødesløshed, sløvhed, beruselse, løgne. I tvister med sin ugifte bror Sergei Ivanovich Koznishev hævder Levin, at zemstvo-aktivitet ikke kommer bønderne til gode, fordi den hverken er baseret på viden om deres sande behov eller på landsejernes personlige interesse.
Levin føler sin fusion med naturen; han hører endda væksten af forårgræs. Om sommeren klipper han med mændene og føler gleden ved simpelt arbejde. På trods af alt dette, anser han sit liv til at være inaktiv og drømmer om at ændre det til en arbejdsgruppe, ren og generel liv. I hans sjæl foretages konstant undvigende ændringer, og Levin lytter til dem. På et tidspunkt syntes det for ham, at han havde fundet fred og glemt sine drømme om familiens lykke. Men denne illusion smuldrer til støv, når han finder ud af Kittis alvorlige sygdom, og så ser hende selv hen til sin søster i landsbyen. Den følelse, der syntes død igen, besidder hans hjerte, og kun i kærlighed ser han en mulighed for at løse livets store mysterium.
I Moskva, ved Oblonskys middag, mødes Levin Kitty og indser, at hun elsker ham. I en tilstand af højeste åndelig løft giver han et tilbud til Kitty og modtager samtykke. Umiddelbart efter brylluppet rejser de unge til landsbyen.
Vronsky og Anna rejse til Italien. Først føler Anna sig glad og fuld af livsglæde. Selv det faktum, at hun er adskilt fra sin søn, har mistet sit ærlige navn og forårsaget sin mands ulykke, overskygger ikke hendes lykke. Vronsky respekterer kærligt med hende, han gør alt for at sikre, at hun ikke bliver belastet af hendes position. Men han, på trods af sin kærlighed til Anna, føler længsel og kæmper for alt, hvad der kan give betydning for hans liv. Han begynder at male, men når han har nok smag, kender han sin middelmådighed og bliver snart skuffet over denne besættelse.
Når hun vender tilbage til Petersborg, føler Anna tydeligt hendes afvisning: De vil ikke acceptere hende, hendes bekendte undgår at møde hende. For fornærmelser mod lysgiften Vronskys liv, men Anna, der er optaget af sine oplevelser, ønsker ikke at bemærke dette. På Seryozhas fødselsdag går hun i hemmelighed til ham, og til sidst ser sin søn, føler sin kærlighed til sig selv, indser hun, at hun ikke kan være lykkelig i adskillelse fra ham. I fortvivlelse, i irritation, bebreider hun Vronsky for at holde op med at elske hende; han skulle gøre en stor indsats for at berolige hende, hvorefter de rejser til landsbyen.
Første gang i gifte liv er hårdt for Kitty og Levin: de bliver næppe vant til hinanden, charme giver plads til skuffelse, skænderier til forsoning. Familieliv synes Levin som en båd: det er dejligt at se på at glide hen over vandet, men det er meget vanskeligt at styre. Pludselig modtager Levin nyheder om, at broder Nikolai er død i provinsbyen. Han går straks til ham; trods hans protester beslutter Kitty at køre med ham. Når han ser sin bror, oplever uærlig medlidenhed med ham, kan Levin stadig ikke slippe af med den frygt og foragt, der forårsager dødelighed i ham. Han er chokeret over, at Kitty slet ikke er bange for den døende mand og ved, hvordan man skal opføre sig med ham. Levin føler, at kun hans kones kærlighed redder disse dage fra rædsel og sig selv.
Under Kittis graviditet, som Levin lærer om dagen for sin brors død, bor familien fortsat i Pokrovsky, hvor slægtninge og venner samles om sommeren. Levin værdsætter den åndelige nærhed, som han har etableret med sin kone, og er plaget af jalousi, bange for at miste denne nærhed.
Dolly Oblonskaya, der besøger sin søster, beslutter at besøge Anna Karenina, der bor sammen med Vronsky i hans ejendom, nær Pokrovsky. Dolly er forbløffet over de ændringer, der har fundet sted i Karenina, hun føler forfalskningen af sin nuværende livsstil, især mærkbar i sammenligning med hendes tidligere livlighed og naturlighed. Anna underholder gæsterne, forsøger at håndtere sin datter, læse og arrangere et landsbyhospital. Men hendes største bekymring er at erstatte Vronsky med alt, hvad han efterlod for hende. Deres forhold bliver stadig mere anspændt, Anna er jaloux på alt, hvad han er glad for, endda Zemstvo-aktiviteten, som Vronsky hovedsageligt beskæftiger sig med for ikke at miste sin uafhængighed. I efteråret flytter de til Moskva og venter på Karenins beslutning om at skilles. Men fornærmet efter hans bedste følelser, afvist af sin kone og befandt sig alene, falder Alexei Alexandrovich under indflydelse af den berømte spiritualist, prinsesse prinsesse Myagkaya, der overtaler ham ud af religiøse overvejelser om ikke at give den kriminelle kone en skilsmisse.
I forholdet mellem Vronsky og Anna er der hverken fuldstændig strid eller enighed. Anna beskylder Vronsky for alle vanskeligheder ved sin position; anfald af desperat jalousi erstattes øjeblikkeligt med ømhed; krænkelser bryder ud af og til. I Annas drømme gentages det samme mareridt: en bonde læner sig over hende, udtaler meningsløse franske ord og gør noget forfærdeligt med hende. Efter en særlig vanskelig krænkelse besøger Vronsky i modsætning til Annas ønske sin mor. I fuld forvirring ser Anna sit forhold til ham, som i skarpt lys. Hun forstår, at hendes kærlighed bliver mere lidenskabelig og egoistisk, og Vronsky, der ikke mister kærligheden til hende, er stadig belastet af hende og prøver ikke at være vanærende i forhold til hende. Forsøger at få sin anger, hun går efter ham til stationen, der husker hun pludselig manden knust ved toget den dag, de første gang mødte, og så forstår hun, hvad hun skal gøre. Anna skynder sig under toget; hendes sidste vision er en mumlende bonde. Derefter blinkede et lys, hvor hun læste en bog fuld af ængstelser, bedrag, sorg og ondskab, et lysere lys end nogensinde før, tændte alt hvad der havde været i mørket før, knækkede, falmede og gik ud for evigt. ”
Livet bliver en had for Vronsky; han plages af ubrukelig anger, som ikke er nødvendig, men uudslettelig. Han melder sig frivilligt til at gå i krig med tyrkerne i Serbien; Karenin tager sin datter til ham.
Efter fødslen af Kitty, som blev et dybt spirituelt chok for Levin, vender familien tilbage til landsbyen. Levin er i en smertefuld uenighed med sig selv - fordi han efter sin brors død og hans sønnes fødsel ikke selv kan løse de vigtigste spørgsmål: meningen med livet, meningen med døden. Han føler at han er tæt på selvmord og er bange for at gå med en pistol for ikke at skyde sig selv.Men samtidig bemærker Levin: når han ikke spørger sig selv, hvorfor han lever, føler han tilstedeværelsen af en ufejlbarlig dommer i sin sjæl, og hans liv bliver fast og beslutsomt. Endelig indser han, at viden om de gode love, der er givet ham, Levin, i evangeliets åbenbaring, ikke kan forstås af fornuft og udtrykkes i ord. Nu føler han sig i stand til at sætte den utvivlsomme betydning af godt i hvert minut i sit liv.