เรื่องราวเกิดขึ้นในประเทศรัสเซีย ปี 1874 อันนา คาเรนินา (เคียร่า ไนท์ลีย์) เธอเป็นผู้หญิงที่เกิดในตระกูลชนชั้นสูง แต่ต้องแต่งงานตั้งแต่อายุ 18 กับ อเล็กซี่ คาเรนิน (จู๊ด ลอว์) ซึ่งมีอายุแก่กว่าเธอถึงยี่สิบปี และเป็นคนเย็นชา พูดน้อย ทำงานหนัก โดยเฉพาะงานที่เกี่ยวข้องกับการบริหารประเทศ เมื่อแต่งงานได้ระยะหนึ่ง เธอก็มีบุตรชาย 1 คน