Ana, mariée par convenance à un haut fonctionnaire bien connu de la société russe, succombe aux exigences de Vronski, un militaire qui l'assiège. Son mari et la haute société dans laquelle évolue Anna la rejettent et Anna, après avoir donné naissance à une petite fille, s'enfuit avec Vronski en Italie. À son retour d'Italie, Anna ne parvient pas à obtenir le divorce de son mari et n'est pas autorisée à voir son enfant. Ana provoque la société en se présentant à des événements mondains et constate qu'elle continue d'être rejetée. Cette situation, sa passion, sa jalousie et son imagination débordante, que Vronski ne parvient pas à réfréner, conduisent à une fin tragique et inattendue. L'histoire de Levin et Kitty, qui forment un couple heureux, est également racontée en parallèle. Dans ce roman, Tolstoï se livre à une étude approfondie de l'âme humaine, et la profonde introspection psychologique d'Anna et des autres personnages, ainsi que le réalisme avec lequel il décrit la société russe du XIXe siècle (il est considéré comme l'apogée du roman réaliste du XIXe siècle) sont d'un grand intérêt. Sa profonde pénétration psychologique en a fait un incontournable universel et intemporel.