安娜跟渥倫斯奇有了孩子。安娜告訴卡列寧她即將分娩，請求丈夫同意和她離婚，並把兒子阿遼沙給她撫養。卡列寧不同意。她生下一個女孩，自己卻患產褥熱幾乎死去。她在病床上乞求卡列寧的饒恕，並促使卡列寧與渥倫斯奇握手言和。卡列寧感受到上帝賜予自己的一種饒恕的幸福，渥倫斯奇也為此深受感動。渥倫斯奇感到了卡列寧的崇高和自己的卑劣，又感到自己已經永遠失去了安娜，一切都完了，於是用手槍自殺。
安娜病愈後，盡管決心在卡列寧身邊做個好妻子，但是無奈一看見他就發生一種生理的反感，為他對自己那種居高臨下的態度而憎恨他。渥倫斯奇自殺未死，傷好後被派往塔什幹，臨行前去與安娜告別，他們一見麵便又無法分開了。
吉提到國外療養一段時間後，恢複了健康。列文再次向她求婚，得到允許。他們在莫斯科結婚後，便到鄉下去開始了幸福的家庭生活。列文在自己的莊園裏常常親身參加勞動，農民把他叫做“一位樸實的地主老爺”。他麵對著農奴製改革後“一切都翻了個身，一切都剛剛開始安排”的現實生活，努力探索新的經營農業的辦法。他提出地主和農民都以同樣的股東的身份參與農業經營，“以利害的調和一致來代替互相仇恨”。但是他的這種新的經營方法不能得到農民的信任。他在農業經營改革方麵的失敗，使他婚後一段時間的家庭生活並不如他所期望的那樣美滿幸福。他精神困惑，被“人為什麼活著”的問題所苦惱，百思不得其解。最後從一個農民那兒得到了啟示：人活著不是為了個人的欲望，而是為了上帝。列文終於獲得了信仰，找到了生活的意義。
安娜和渥倫斯奇在歐洲旅行了3個月，厭倦了異國生活，匆匆回到俄國。她渴望見到兒子謝遼沙，但是，卡列寧在莉蒂亞伯爵夫人的慫恿下寫了一封措辭刻毒的信，拒絕了她的要求。她被那封信的惡意所激怒，決定第二天，即謝遼沙生日的那天直接去看他。第二天一大早她便趕到丈夫的家，走進育兒室去看兒子。母親和兒子緊緊擁抱，激動萬分，都止不住哭了起來。卡列寧每天9點鍾要來看兒子，為了避免與他相遇，安娜連給兒子帶的玩具都沒來得及拿出來，便匆匆離開了。但她還是和卡列寧碰了個對麵。
在彼得堡和莫斯科，社交界一律對安娜關上了大門。隻要她沒有與丈夫離婚，沒有與渥倫斯奇正式結婚，她就不可能受到人們的接待。安娜為了向社交界挑戰，穿上她在巴黎定製的漂亮綢袍，去看歌劇。渥倫斯奇苦苦勸她不要去，說這“等於向社交界挑戰，那就是說永遠和它決裂”，安娜堅定地說：“我後悔我所做的事嗎？不，不，不！假使一切從頭再來，也還是會一樣的。對我們，對我和你，隻有一件事要緊：那就是我們彼此還相愛不相愛。”他對她保證了他的愛情，但是在心裏卻責備了她。果然，安娜在劇院受到了一位貴婦人的侮辱，這使她痛苦不堪。
安娜再次向卡列寧提出離婚，遭到拒絕。她和渥倫斯奇遠離社交界，到鄉村裏定居下來。她經常約一幫年輕人來搞各種娛樂。她的想法是“我們得把這裏搞得又熱鬧又有意思，使亞曆克賽（渥倫斯奇）不要見異思遷”。然而渥倫斯奇卻不能不為自己的將來顧慮。安娜把能夠博得渥倫斯奇的愛情和補償他為她所做的犧牲作為自己生活的惟一目的，渥倫斯奇很賞識她這一點，但是同時又很厭煩她想用來擒住他的情網。日子愈過下去，他就愈時常渴望著，倒不一定想逃脫，而是想試試這羅網到底妨不妨害他的自由。他們兩個愈是孤獨地過下去，就愈覺得受不了這種生活。他們之間的關係一天天惡化。在她那方麵是由於他對她的愛情逐漸衰減，而在他那方麵是懊悔為了她的緣故使自己置身於苦惱的境地中。