渥伦斯基和安娜继续在卡列宁家中见面，卡列宁发现后十分气愤，也倍感失望，他最终同意与安娜离婚。
安娜因为难产几近死亡的边缘，卡列宁和渥伦斯基都心急如焚，却无计可施。眼看安娜即将离开自己，绝望的渥伦斯基难以忍受内心的折磨，开枪自杀，但庆幸的是被抢救了回来。
安娜为渥伦斯基生下了一个女儿，感动于渥伦斯基对自己的痴情，安娜决定与心爱的人在一起，于是搬出了卡列宁的家。卡列宁眼看难以挽回妻子的心，在好友莉蒂亚的唆使下，卡列宁拒绝安娜与儿子谢廖沙见面。
回到家中的吉提和感情上心灰意冷的列文在杜丽的撮合下逐渐意识到对方在自己心中的重要性，两个人终于步入婚姻的殿堂。
由于见不到自己的儿子谢廖沙，精神上备受折磨的安娜转而把火气撒在了渥伦斯基身上。
渥伦斯基为了安娜失去了军衔、事业和家族资金的支持，心情十分苦闷，他开始渐渐冷落安娜，两个人的感情出现了裂痕。
痛苦不堪的安娜最终选择卧轨自杀，结束了自己的生命。吉提无私地帮助列文的哥哥尼古拉，并给予这位早年离家，身患重病的哥哥最温暖的临终关怀，直至尼古拉闭上双眼，她所做的一切让列文感动不已。
不久后，吉提和列文的爱情结晶诞生，列文由此领悟到，所有幸福家庭都很相似，因为在内心深处，幸福对每个人都是一样的。