Ana Karenina fue una dama de la alta sociedad rusa, casada con un funcionario de San Petersburgo, que llegó a Moscú con una misión especial. Su hermano, Esteban Oblonsky, le pidió que le ayudara hacer las paces con su esposa, Dolly, que acababa de enterarse de que él le había sido infiel con la institutriz de los niños. Durante el camino Ana conoció a una señora que iba a Moscú a visitar a su hijo, que era el conde Wronsky. En la estación del ferrocarril Anna conoce al conde Wronsky, el cual le atrajo desde el primer instante y éste en ese momento quedó perdidamente enamorado de Ana. Después de arreglar los problemas familiares de su hermano Ana se marchó a San Petersburgo para evitar el incremento de los celos de Kitty, la hermana de Dolly, quien estaba enamorada de Wronsky. Éste al enterarse de que Ana se había marchado a San Petersburgo decidió ir detrás de ella en el mismo tren, donde se encontraron y él le hizo su declaración de amor. Ana trató de rechazarlo, deseando controlar los sentimientos de amor despertados por él en ella. En San Petersburgo, Wronsky siguió buscando el amor de Ana, la cual tiempo después se lo concedió. En esos momentos la pasión desenfrenada de ambos no tenía tiempo ni lugar y por eso buscaron cualquier instante para encontrarse. Esa relación existente entre ambos no pasó desapercibida en la sociedad, lo que hizo que Karenin, el esposo de Ana, sospechara del romance. Karenin decidió enfrentar la realidad, preguntándole a Ana si existía algo entre ella y el conde Wronsky, a lo cual ella le respondía con evasivas. Tiempo después, Ana quedó embarazada de Wronsky y esto la sumió en un estado de profunda depresión. Karenina le contó a su amante sobre su estado y las preocupaciones con respecto a la reacción de Karenin a la hora de enterarse. El conde al ver su estado de angustia le propuso a ella un plan de fuga pero ésta lo rechazó. Meses después Ana dio a luz a una hermosa niña. El parto fue sumamente difícil y Ana quedo a la merced de la muerte y pensando en su cercano encuentro con Dios, Anna le pidió perdón a su esposo, el cual se lo concedió.Después de mejorarse Ana, Wronsky, ella y la niña se fueron de viaje al extranjero y vivieron una temporada en Italia. Algunos meses después ellos regresaron a Rusia y se instalaron en el campo, donde vivieron un tiempo. Durante esa época las preocupaciones de Ana y Wronsky sobre su estado social y legal fueron en aumento. Hasta que el conde pidió al hermano de Ana que estaba de visita en su casa, que hablara con Karenin sobre la posibilidad de un divorcio y la restauración de los derechos legales de Ana sobre su hijo Sergio. Esperando el divorcio los protagonistas de la novela se marcharon a San Petersburgo, donde se desencadenaron los celos y la crisis neurótica de Ana.El silencio de Karenin agravó la crisis emocional de ella. Durante esa penosa estancia en la ciudad, el amor desenfrenado que Ana sentía por Wronsky se convirtió en una obsesión enfermiza, ya que a cada instante que él no se encontraba con ella, se lo imaginaba con otra mujer. Finalmente, sin esperar la respuesta de Karenin ellos decidieron marcharse al campo, pero antes Wronsky tuvo que ir a ver a su mamá. Esto enloqueció a Ana ya que creía, que estaba con otra mujer, ayudado por su madre. Karenina decide ir a la casa de la vieja condesa para confirmar sus sospechas, las cuales no tenían base alguna ya que el conde le era fiel a su amor y ella era la única mujer de su vida. Durante el viaje hacia la casa de la madre, Ana seguía abrumada con sus pensamientos negativos acerca de que la vida para ella no tenía valor alguno y que Wronsky ya no la quería. En una de las paradas que hizo el tren, Ana baja pensando en su situación y concluye que la única salvación para ella era la muerte. Tolstói chocó con su editor Mikhail Katkov sobre temas relacionados con el final de la novela. Por lo tanto, la novela apareció por primera vez de forma completa en forma de libro.Ampliamente respetado como ejemplo del realismo, Tolstói consideró este libro su primera verdadera novela.Aunque muchos críticos calificaron la novela en el momento de su publicación como un "romance de alta sociedad", Fyodor Dostoevsky declaró que era una "obra de arte". Vladimir Nabokov secundó esta opinión, admirando sobre todo la "magia del estilo de Tolstói" y la figura del tren, que se introduce ya en los primeros capítulos (los niños jugando con un tren de juguete), desarrollada en capítulos siguientes (la pesadilla de Anna) hasta llegar al majestuoso final. La obra además sirve de exponente para Tolstoi al realizar una gran crítica en contra de la aristocracia de la época, en la cual se pueden ver varios personajes representando anti- valores, y mostrando una hipocresía general dentro del selecto círculo de la sociedad rusa.