19世纪俄罗斯上流社会中，高层首长卡列宁的妻子安娜（苏菲·玛索 饰）美貌出众。在火车上，她与风流潇洒的渥伦斯基伯爵（肖恩·宾 饰）相遇。渥伦斯基的热情点燃了安娜心中沉睡的爱情，二人坠入爱河。在当时强大的社会舆论压力下，他们不顾世俗，选择私奔，爱情悲剧就此拉开帷幕。 安娜勇敢地向丈夫坦白一切，期望能够离婚。然而，看重社会地位的卡列宁（詹姆斯·福克斯 饰）无法忍受被夺妻的耻辱，以安娜最疼爱的儿子作为要挟，拒绝离婚，并逼迫她放弃儿子。此时，安娜已离家与渥伦斯基同居，还怀上了他的孩子，却不幸流产，留下后遗症，还对酒和药物产生了依赖。 历经诸多艰难波折，安娜的精神压力日益增大。后来，渥伦斯基难以承受社会压力，开始对她态度冷淡。安娜为这段感情付出了失去家庭、儿子和社会地位的巨大代价，如今所谓真挚自由的爱情也出现了裂痕，她的内心失去了平衡，无法得到满足。最终，安娜身着一袭黑天鹅绒长裙，在火车站的铁轨前，迎着呼啸而来的火车，结束了自己无望的爱情和生命。