Ani Vronskému sa to napriek veľkej snahe nepodarí zmeniť, preto sa napokon obaja utiahnu na malý statok na vidieku. Vronskij však túži po spoločnosti a čoraz častejšie odchádza. Anna ostáva sama a podlieha záchvatom žiarlivosti, beznádeje a depresiám. Jeden z týchto záchvatov nezvládne, rozhodne sa ukončiť svoj život a trápenie samovraždou a skočí pod kolesá vlaku. Keď sa to Vronskij dozvie, chce tiež spáchať samovraždu ale rodina mu v tom zabráni. Život však už pre neho nemá cenu, preto odchádza bojovať do vojny proti Turkom a dúfa, že tu nájde smrť. Paralelne s príbehom Anny a Vronského sa odohráva aj príbeh Levina a Kitty.
Kitty odmieta Levina, ktorý ju požiadal o ruku, pretože je zamilovaná do Vronského. Levin je nešťastný a sklamaný, odchádza na vidiek, kde žije sám a tu veľa premýšľa, hľadá zmysel života. Vronskij však odchádza za Annou do Petrohradu a zabúda na Kitty. Tej to zlomí srdce a od smútku ochorie. Lekári jej nevedie pomôcť. Rodičia sa rozhodnú, že odcestujú do cudziny do kúpeľov. Tu sa Kitty zotaví. Keď sa po návrate domov znova stretne s Levinom, zamiluje sa do neho a jeho druhú žiadosť o ruku už neodmieta. Vezmú sa a po čase sa im narodí syn.

Celkovým tragickým ladením románu a objektívnym spôsobom rozprávania vyjadruje autor nesúhlas s buržoáznym vývojom Ruska a rozrušovaním patriarchálneho zriadenia.