ภาพยนตร์ติดตามชีวิตของ อันนา คาเรนิน่า (รับบทโดย Keira Knightley) สตรีสูงศักดิ์ที่แต่งงานกับ อเล็กซ์ คาเรนิน (รับบทโดย Jude Law), ข้าราชการที่มีชื่อเสียง แต่เธอรู้สึกไม่พอใจกับชีวิตที่ซ้ำซาก เมื่ออันนาได้พบกับ กรอนสกี (รับบทโดย Aaron Taylor-Johnson), นายทหารหนุ่มหล่อที่มีเสน่ห์ ทั้งสองเริ่มมีความสัมพันธ์ที่ร้อนแรง ซึ่งนำไปสู่ความขัดแย้งในชีวิตของอันนา โดยเฉพาะเมื่อเธอต้องเลือกระหว่างความรักและสถานะทางสังคม
