ポリス大公の武官ヴロンスキー大尉(ジョン・ギルバート）は復活祭のため、セント・ペテルブルクへ向かう途上、貴婦人が激しい吹雪に進路を阻まれているのを見かけ、付近の宿に案内して一泊した。その夜、ヴロンスキーは自制の心を失って彼女の愛を求めたが、彼女は氷の如く冷ややかに彼の無作法を難詰した。翌朝二人は別れ、しかしヴロンスキーの脳裏には彼女の姿が深く刻まれていた。復活祭の常日、ヴロンスキーは偶然にも彼女に再会したが、彼女こそ内閣大臣カレーニンの娘アンナ(グレタ・ガルボ）であった。アンナは最近良人に死別し、厳格なカレーニンのもとで遺児を相手につつましやかな生活をしていた。若くして未亡人となった彼女の胸には、火の如く燃えた熱情がある。ヴロンスキーの出現は、彼女を盲目の恋の淵に引き入れる。我が子のため、カレーニンの社会的名誉のため、アンナは極力誘惑を退けるに努めたが、それも徒労であった。二人は人目を忍んでしばしば会うようになり、いつか人の噂にも上がりはじめた。アンナは愛児をも残して、ヴロンスキーのもとへ身を寄せた。アンナとヴロンスキーとはイタリーの湖畔に遊んだが、アンナの心からは寸時も愛児のことが離れない。アンナは沢山の玩具を買い求め、カレーニンの家をひそかに訪れる。カレーニンは彼女を責め、直ちに家を去ることを要求した。愛児から離れ、カレーニンの名誉を汚し、今また自分たちの恋愛関係のため、愛人ヴロンスキーは隊から放遂されようとする。アンナは大公の許に駈け付け、彼とは今後絶対に関係を断つからと、ヴロンスキーの許しを乞う。その後、アンナとヴロンスキーは再び会うが、二人の間には越えられぬ深い溝が横たわっていた。ヴロンスキーは許され、戦友とともに盛宴を張ったが、その裏にアンナの犠牲が秘められていることは知らないままだった。カレーニンのため、愛児のため、また愛人の幸福を祈って、アンナは驀進してくる列車の前に身を投じた。