安娜卡列尼娜是彼得堡上流社會一位美麗，純潔而熱情洋溢的貴婦人。她16歲時即由姑媽作主，下嫁給比自己年長10歲的高官卡列寧。

卡列寧只是一架官僚機器，除了投機鑽營，別無所長。結婚十餘年，安娜從未體會到愛情的滋味。她只能將自己的全部柔情都傾注在兒子謝遼莎身上。

但是有一天她邂逅了青年軍官渥倫斯基，被他的風采深深地吸引了。渥倫斯基也一見鍾情，狂熱地愛上了安娜。

本來，偷情苟合在彼得堡上流社會是人們津津樂道的事情，但是安娜和渥倫斯基的愛情卻遭到了上流社會的唾棄。其原因並不在於他們的行為是不道德的，恰恰相反，是因為他們的行為對彼得堡上流社會虛偽、不道德的生活構成了挑戰，是因為他們違反了上流社會的“遊戲規則”。要知道，彼得堡上流社會雖然是一個男盜女娼的淵藪，但是維持表面上的“體面”卻是人人信守的法則。

而安娜卻在從馬賽場回家的路上向丈夫坦白了自己與渥倫斯基的私情，並且要求離婚！這種“離經叛道”的行為當然為上流社會所不容，更為卡列寧所不容。為了不影響自己仕途發達，也為了懲罰安娜，他堅不離婚，並且不讓安娜得到自己心愛的兒子。

更有甚者，在強大的社會壓力下，渥倫斯基也動搖了。他開始頻繁出入貴族議會，並漸漸將安娜的愛情視為束縛。所以當安娜聽說渥倫斯基的母親正為他擇親的時候，她終於絕望了。

兒子與情人，她生命的兩大支柱，相繼坍塌，她的生命也就到了盡頭。

小說的另一條主線是圍繞列文展開的。列文與安娜一樣，也在生活中追尋真、善、美、所不同的是他最後不僅得到了愛情，也找到了生命的意義。可以說，他的結局是對安娜的探索作出的回答。