“Truyện gồm năm nhân vật chính: Anna người vợ, Karénine người chồng, công chức cao cấp của chính phủ Nga Hoàng, Vronsky bá tước, người yêu của Anna, Levin điền chủ, người yêu và chồng của Kitty. Tác phẩm gồm hai truyện tình Anna-Vronsky và Levin-Kity.
Levin điền chủ tính tình nhà quê, chăm chỉ làm ăn, canh tác, chăn nuôi ở miền quê. Levin mới đầu yêu Dolly, sau Dolly lấy Stepan, bạn chàng, rồi chàng yêu cô em thứ hai Natalie, cô này lấy một nhà ngoại giao, bây giờ chàng yêu cô út Kity. Mẹ Kitty nhắm Vronsky, chàng sĩ quan hào hoa, bảnh bao, giầu có đang theo đuổi tán tỉnh nàng nhưng cha nàng lại cảm tình với Levin vì thấy anh này chân thật. Levin lên Mạc tư Khoa lại nhà Kitty trò truyện rồi ngỏ lời cầu hôn nhưng bị nàng từ chối, hôm ấy chàng cũng gặp Vronsky, tình địch của mình. Kitty mê chàng sĩ quan hào hoa này và hy vọng ở chàng vì hắn dòng quí tộc có tương lai hơn, Levin tương lai mù mờ. Trớ trêu thay, Vronsky đẹp mã nhưng tính lãng mạn trai lơ, chỉ tán tỉnh nàng cho vui chứ không muốn lấy.
Ít ngày sau, Vronsky ra ga xe lửa đón mẹ, nữ bá tước Countess Vronsky. Chàng gặp bạn Stepan đi đón em gái Anna từ Petersburg tới, thế là chàng ta ngẩn ngơ mê mẩn trước sắc đẹp chim sa cá lặn của Anna rồi quyết theo đuổi đến cùng. Tối hôm sau trong buổi dạ tiệc Vronsky khiêu vũ với Anna khiến Kitty ghen tuông đau khổ.
Vronsky mê mệt Anna, theo nàng tới Petersbure chinh phục trái tìm người đẹp, trong một buổi tiệc tại nhà Betsy, Anna ngồi tâm tình với Vronsky khiến cho đức ông chồng Karénine khó chịu đã phiền trách nàng khi về nhà. Chẳng bao lâu Anna sa ngã vào tay Vronsky.
Kitty đau khổ thất tình được biết Vronsky bỏ theo Anna, nàng phát bệnh phải đi ngoại quốc nghỉ mát phục hồi sức khoẻ. Levin trở về quê, đau khổ bị Kitty từ chối từ từ trở lại cuộc sống bình thường. Stepan, bạn chàng cho biết Kitty em vợ đi ngoại quốc chữa bệnh khiến chàng nhục nhã hơn, Levin bị Kitty từ chối mà chính nàng lại bị Vronsky bỏ rơi để chạy theo người đẹp Anna. Trong tỉnh người ta đều biết chuyện Vronsky gian díu với Anna, họ ghen ty với hai người trước đây bây giờ được dịp nói xấu cả hai.
Karénine ở Petersburg, vợ ở biệt thự mùa hè tại Peterhof, một tỉnh khác gần đó, ông lạnh lùng với vợ, mặc cho nàng gian díu với người yêu, mỗi tuần đến thăm vợ, đưa tiền cho nàng xài. Hôm đua ngựa Vronsky đến biệt thự mùa hè gặp Anna, nàng cho biết đã có bầu, Vronsky khuyên nàng bỏ chồng theo chàng. Anna không muốn bỏ nhà vì rất thương yêu đứa con trai độc nhất lên tám tuổi.
Anna khóc thảm thương khi thấy Vronsky ngã ngựa trong cuộc đua. Trên đường về nhà, Karénine trách nàng không giữ ý tứ có nhiều cử chỉ khó coi trước mặt quan khách, Anna tức giận nói huych toẹt ra “Tôi yêu Vronsky, chàng là người yêu của tôi, tôi ghét mình, mình muốn làm gì tôi thì làm”
Karénine về nhà suy nghĩ không muốn li dị hoặc ly thân vì sợ tai tiếng xấu, ông giữ Anna ở lại để che mắt thiên hạ. Karénine cấm Anna không được gian díu với Vronsky, tạo cơ hội cho nàng trở lại con đường ngay.
Kitty thất tình bị Vronsky bỏ theo Anna, bác sĩ khuyên nàng theo gia đình đi nghỉ mát bên Đúc, tại đây cô giao thiệp với một thế giới mới, thế giới tình thân, thay đổi tâm tình, giúp đỡ những người ốm đau. Kitry về nước bình thản quên chuyện cũ, nàng về ở với chị Dolly tại miền quê gần chỗ Levin. Stepan cho vợ con về quê ở để tiết kiệm vì nay gia đình thiếu hụt. Dolly nhắn Levin lại chơi để nối lại mối duyên cũ của chàng với cô em Kitty nhưng anh ta cự tuyệt vì cay đắng nhục nhã, Levin đã bị Kity khước từ trước đây.
Vronsky xài tiền hoang phí, nợ nần nhiều, vì dan díu với Anna đã bỏ lỡ sự nghiệp thăng quan tiến chức, Vronsky bảo Anna bỏ chồng theo mình, nàng khóc lóc không muốn bỏ đứa con trai. Karénine muốn hai người vẫn là vợ chồng như cũ, nàng nói không thể được;
Karénine mong mọi chuyện sẽ qua, không bị mất danh dự, nay tình trạng cả ba: người chồng, người vợ, người yêu đều tồi tệ khó xử. Vronsky lên Đại tá, nhận được thư Anna lại thăm nàng gặp Karénine trong nhà đi ra. Anna khóc lóc, Vronsky ngày càng lún sâu vào mối quan hệ, chàng nghĩ hạnh phúc trước đây nay chỉ là bất hạnh. Lúc trở về nhà Karénine chửi mắng Anna tàn nhẫn đã không nghe lời chồng, đưa bạn trai về nhà, ông cho biết sẽ ra luật sư làm thủ tục li dị, sẽ trao con cho bà chị nuôi.
Trong một bữa tiệc tại nhà Stepan ở Mạc Tư Khoa, Dolly khuyên can Karénine tha thứ cho Anna vì nếu li dị đời nàng sẽ vào chỗ tàn mạt, Karénine nói Anna ngoan cố hư hỏng không xài được.
Cũng trong bữa tiệc này Levin gặp lại Kitty, anh chị thân thiện nhau trở lại, họ nói vẫn thương yêu nhau, Kitty bảo chàng lại nhà chơi, Levin tới thăm gia đình Kity, cha mẹ Kitty chạy ra ôm lấy chàng, cả nhà vui nhộn. Hai người xúc tiến làm lễ thành hôn.
Karénine nhận được điện tín của Anna từ Petersburg nàng nói sinh con sắp chết, xin chồng tha thứ, Karénine mới đầu không tin nhưng rồi cũng về Petersburg. Tới nơi được biết Anna sinh con gái hôm qua, còn yếu lắm, mê sảng nói lảm nhảm tôi sắp chết, xin tha thứ cho tôi. Karénine sung sướng nghĩ là mình sẽ tha thứ cho kẻ thù và lại gần nàng khóc. Anna bò lại gần nói mình tha thứ cho em, em chỉ cần tha thứ ngoài ra không còn gì hơn. Vronsky lấy tay che mặt khóc ở gần đó.
Karénine thú thực với Vronsky, kể cho chàng nghe mình đã định li dị để trừng phạt hai người, nay Karénine ân hận và tha thứ hết. Vronsky cảm phục Karénine, nghĩ mình không thể đại lượng như ông ta, chàng thấy mình hèn, về nhà bắn vào ngực tự vẫn nhưng không chết, bà chị dâu kêu bác sĩ tới săn sóc chàng.
Sepan đề nghị Karénine li dị trả tự do cho nàng, ông ta không chịu vì vấn đề thể diện và vì lòng sùng đạo, không muốn làm nhục vợ, ông không muốn đẩy Anna vào chỗ lụn bại, li dị sẽ tàn hại đời nàng.
Vronsky bình phục lại thăm Anna, chàng được bổ đi Tashkend nhưng từ chối rồi xin giải ngũ, một tháng sau Vronky cùng Anna và con gái mới sinh đi ngoại quốc nghỉ ngơi. Họ cùng nhau du lịch mấy tháng tại Âu châu, thăm La Mã, Venice, Naples.. rồi đến ở một tỉnh nhỏ. Vronsky không hoàn toàn hạnh phúc, chàng chỉ thực hiện được một phần nhỏ hạnh phúc mình mong đợi, nay chàng lại muốn tự do.
Karénine đau khổ khi Anna bỏ nhà ra đi, ông bị mất danh dự, làm trò cười cho thiên hạ, Karénine tan nát ruột gan. Hồi còn nhỏ Karénine mồ côi do ông bác nuôi dưỡng, lớn lên tốt nghiêp đại học, thành công với chức vụ, sau làm Tổng đốc một tỉnh nọ, lấy Anna, cô này là cháu một bà nhà giầu trong tỉnh, Karénine hơn nàng hai chục tuổi.
Nay người bạn thân, nữ bá tước Lidia đến làm quản gia cho ông, trông nom cậu con trai. Anna thự cho Lidia xin được gặp con nhưng bà ta đề nghị Karénine từ chối vì đã nói với cậu bé mẹ cậu đã chết.
Anna và Vronsky trở lại Petersburg ở khách sạn sang trọng, Vronsky coi nàng như vợ chính thức bất kể dư luận xã hội nhưng thực tế xã hội vẫn đóng cửa với Anna, bà chị dâu không dám nhìn nàng.
Trở lại khách sạn, Anna chợt nghĩ Vronsky phai nhạt tình yêu với nàng vì chàng đi đã hai ngày chưa về, nay Vronsky không còn xúc động vì cái đẹp của nàng, chàng không còn trọng nàng như trước.
Dolly, các con, bà cụ nghỉ hè tại nhà Levin-Kitty, bà cụ nói thật là hên cho Kitty, bất hạnh cho Anna vì nếu nàng lấy Vronsky thì đời nàng đã vào thảm cảnh. Con gái của Vronsky và Anna vẫn lấy tên họ Karénine vì Vronsky không phải là chồng chính thức của Anna. Nhân hôm Dolly lại thăm Anna tại gia trang của Vronsky thấy họ rất giầu có sang trọng, Vronsky tâm sự với bà ta rằng con gái của chàng sẽ mang tên Karénine theo luật pháp cũng như luật giáo hội vì chàng và Anna không kết hôn chính thức, chàng còn có con cái và sẽ có con trai, trên phương diện chính thức nó sẽ là con Karénine và sẽ không được thừa kế tài sản của chàng, Vronsky cần có người thừa kế.
Vronsky nhờ Dolly thuyết phục Anna xin Karénine ly dị để chàng xin Nga Hoàng cho hợp thức hoá tình trạng hôn nhân của hai người. Dolly thuyết phục Anna nhưng nàng không muốn ly dị, sống trong cảnh giàu sang nàng vẫn đau khổ, nhớ con tủi nhục. Vronsky nay thấy mình bị mất tự do, muốn thoát ra khỏi lưới tình của Anna,
Karénine từ chối li dị, Vronsky và Anna ở Moscow không về lại miền quê, họ không hòa thuận nhau, Anna ngày càng giận hờn Vronsky cho rằng chàng hờ hững hết yêu mình. Vronsky bắt đầu chán ngán cuộc sống vợ chồng với nàng, cho rằng mình đã mang nợ vào thân, Anna chỉ muốn Vronsky yêu nàng nồng nàn như xưa. Nàng thấy nay tình đã phai nhạt chắc là Vronsky đã yêu người khác, nàng đoán chừng chàng sắp lấy công nương Sorokina theo ý muốn của bà cụ thân sinh. Anna oán hận Vronsky đã đưa nàng vào hoàn cảnh bị đát này, nàng đã bỏ con trai yêu quí để theo chàng.
Hôm ấy Anna sai gia nhân đóng gói đồ đạc chuẩn bị về trang trại miền quê, Vronsky nói chàng còn về nhà mẹ lo một số giấy tờ tài chính, họ giận nhau, cãi cọ. Anna nói anh đừng phản em, em muốn tình yêu, Vronsky nói anh chịu hết nổi rồi, họ cãi nhau hồi lâu, Anna nghĩ tới tấm thân nhơ nhuốc, xấu hổ với chồng con, chỉ còn cái chết, nàng nghĩ tới cái chết. Nàng nghĩ nay chàng lạnh lùng với mình, đã yêu người khác.
Anna nghĩ tới cái chết để trừng phạt Vronsky, chàng đã làm hỏng cuộc đời nàng, tâm trạng Amna rối bời, nàng lên xe tới nhà Dolly tâm sự cho vơi nỗi lòng, khi nàng ra về Dolly và Kity bảo nàng vẫn đẹp nhưng đáng thương. Về nhà nhận được tin của Vronsky cho biết không thể về trước mười giờ, Anna ghen lồng lộn nghĩ rằng chàng đang nói chuyện với công nương Sorokina và mẹ, họ vui đùa trên sự đau khổ của nàng.
Anna lên xe ngựa ra nhà ga xe lửa tìm chàng, tâm trạng rối bời nghĩ tình của nàng vẫn còn nồng thắm nhưng lòng Vronsky nay đã nguội lạnh. Nàng đau khổ nghĩ đến con trai, đã đánh đổi cậu lấy tình yêu một người khác. Anna lên xe tới trạm Obiralovka, nàng bước xuống, người đánh xe đưa thư của Vronsky nói sẽ về lúc mười giờ, Anna nghĩ mi đã làm ta đau khổ rồi bước xuống đường rầy, nàng nhảy hụt lần đầu, lần sau quì gối nhảy xuống dưới đầu toa đang lao tới.
Vronsky đau khổ tình nguyện ra mặt trận biên giới Thổ nhĩ Kỳ.
Gia đình Levin Kitty hạnh phúc với đưa con trai đầu lòng, Levin cuối cùng tin vào Thượng Đế”.
