Anna Karenina (Keira Knightley) žije v ľahko unavený manželstve s vysokým vládnym úradníkom (Jude Law), s ktorým má malého syna, a jej povesť medzi petrohradskej smotánkou nemôže byť lepší. Počas cesty do Moskvy, kam ide navštíviť brata (Matthew Macfadyen), stretne grófku Vronský a na moskovskom nástupišti sa zoznámia aj s jej synom (Aaron Taylor-Johnson), mladým ambicióznym dôstojníkom. Letmé stretnutie stačí k tomu, aby medzi nimi preskočila iskra, ktorá sa čoskoro premení na požiar, ktorý ani jeden z nich nedokáže a ani nechce uhasiť. Chcú sa “len” slobodne milovať, ale cárske Rusko konca 19. storočia je voči podobným excesom veľmi netolerantné a vie to dať patrične najavo.