Film ini menceritakan kisah Anna Karenina, seorang wanita yang sudah menikah dengan seorang bangsawan Rusia, Karenin (Javier Bardem). Namun, Anna jatuh cinta dengan seorang pria muda dan tampan, Vronsky (Austen Stroll). Ketika affair mereka terungkap, Anna dan Vronsky harus menghadapi konsekuensi dari pilihan mereka.