Na Rússia de 1874, Anna Karenina (Keira Knightley), jovem aristocrata casada com Karenin (Jude Law), um alto funcionário do governo, envolve-se com o Conde Vronsky (Aaron Taylor-Johnson), oficial da cavalaria filho da Condessa Vronsky (Olivia Williams), chocando a alta sociedade de São Petersburgo.