Na dostihoch Vronskij padne z koňa. Anna je zhrozená a nekľudná. Má strach o Vronského, a preto vyvádza. Manžel ju zavezie domov a ona mu povie o svojom vzťahu. On jej na druhý deň oznamuje, že je ochotný to ututlať, ale musí sa prestať stýkať s Vronským. Anna je nešťastná a bojí sa odporu, pretože by stratila svojho syna. Naďalej sa však stretáva s Vronským. Alexej Alexandrovič je už rohodnutý pre rozvod, keď sa dostáva telegram so správou, že Anna umiera a prosí ho o odpustenie.

Keď sa s váhaním vrátil naspäť Anna bola na pokraji smrti a tak ho prosila o odpustenie. On jej odpustil a na jej žiadosť sa zmieril s Vronským. Vronskij vidí, že u nich nastalo uzmierenie, preto je zúfalý a pokúsi sa o samovraždu. Keď sa obaja uzdravia odchádzajú spolu so svojou dcérou Aňuškou do Európy. Precestujú celú Európu. Alexejovi Alexandričovi sa z traumy pomáha dostať dávna priateľka a o syna sa stará len pestúnka. Anna nechce pristúpiť na rozvod, pretože by navždy stratila syna. Keď sa s Vronským opäť vrátia do Ruska a usadia sa na vidieku Anna sa chce stretnúť so synom. Jemu však nahovorili, že je mŕtva. Napriek všetkému sa s ním tajne stretne, ale zastihne ich Alexej Alexandrovič. Anna pristupuje na rozvod, pretože má pocit, že Vronskij ju už nemiluje, a preto si ho chce vziať. Upadá do žialivosti, ktorá ju pohlcuje, má halucinácie, nočné mory. S Vronským sa stále hádajú, a preto sa od neho rozhodne odísť. Keď chce nastúpiť do vlaku napadne ju spásonosná myšlienka, že skočí pod vlak. Keď už je na koľajniciach uvedomí si svoj čin a chce sa zachrániť, no už je neskoro. Po jej smrti Vronskij upadá do apatie a zármutku. Rozhodne sa zorganizovať dobrovoľnícke vojsko, ktoré pôjde do Srbska bojovať proti Turkom. Dúfa, že v tomto boji nájde vytúženú smrť.

Citáty:

„ Všetky šťastné rodiny sú si podobné, každá nešťastná rodina je nešťastná svojím spôsobom.“
„ Na svoj majetok každý reptá, kdežto každý chváli rozum svoj.“
„ Nie za zásluhu odpusť mi, ale pre milosrdenstvo tvoje.“ (Levin)
„ Bujné kone spoznávajú podľa cejchov na bokoch, a ja tých, ktorý lásku majú, dobre spoznám podľa očí.“ (Stepan Arkaďjič)
„ Všetka roznamitosť, všetok pôvab, všetka krása života sa utvára z tieňa a svetla.“ (Vronskij)
„ Je ťažké milovať ženu a voľačo robiť. Niesť bremeno a robiť pritom niečo rukami sa dá len vtedy, keď je bremeno priviazané na chrbte – a to je ženba!“
„ Radosti boli také drobné, že boli nebadateľné ako zlato v piseku, a v ťažkých chvíľach videla iba trápenie, iba piesok; no bývali aj chvíle pekné, keď videla iba radosti, iba zlato.“