Im Jahre 1874 in Russland: Die schöne Anna Karenina (Keira Knightley) hat mit 18 Jahren den Regierungsbeamten Alexej Karenin (Jude Law) geheiratet und sie haben einen Sohn. Anerkannt in der St. Petersburger Gesellschaft lebt sie in vorhersehbaren Bahnen. Dann lernt sie bei einer Reise zu ihrem Bruder den Kavallerie-Offizier Alexej Wronskij (Aaren Taylor-Johnson) kennen und fühlt sich zu ihm hingezogen. Zögernd gibt sie ihrem Begehren nach – und beginnt eine leidenschaftliche Affäre, für die sie einen hohen Preis zahlen muss.