Анна замужем за русским дворянином Алексеем Карениным. Она влюбляется в молодого офицера Вронского, бросает мужа и уходит к любовнику, за что Каренин лишает ее прав на ребенка. В итоге Анна, осознав тщету своего бытия, кончает жизнь самоубийством, бросившись под поезд.
У фильма существует два разных финала — альтернативная счастливая развязка о воссоединении Анны и Вронского после смерти Каренина, предусмотренная MGM для проката в США, и традиционная трагическая, для проката в Европе.