Anna Karénina se publicó por entregas en El Mensajero Ruso entre 1875 y 1877, y en forma de libro en 1878. Tolstói la escribió tras Guerra y paz, en la cima de su poder narrativo, y partió de un suceso real: el suicidio de la amante de un terrateniente vecino, que se arrojó a un tren cerca de Yásnaia Poliana. La novela se abre con una de las frases más citadas de la literatura universal: «Todas las familias felices se parecen unas a otras; cada familia infeliz lo es a su manera».
La obra entrelaza dos historias que apenas se cruzan y se iluminan mutuamente. La primera es la tragedia de Anna, esposa del alto funcionario Alexéi Karenin y madre de un niño, que se enamora del oficial Alexéi Vronski. Lo que empieza como una pasión en los salones de Petersburgo se convierte en ruptura pública: Anna abandona a su marido, pierde a su hijo y descubre que la sociedad castiga en la mujer lo que tolera en el hombre. Aislada, celosa, adicta a la morfina y convencida de que Vronski ha dejado de amarla, se arroja bajo un tren en una de las escenas más célebres de la novela; el ferrocarril, presente desde el encuentro inicial de los amantes —marcado por la muerte accidental de un guardagujas—, funciona como símbolo de la modernidad que arrolla a los personajes. La segunda historia es la de Konstantín Levin, terrateniente torpe en sociedad y trasunto confeso del autor, que corteja y finalmente desposa a Kitty Scherbátskaia. A través de Levin, Tolstói despliega sus propias obsesiones: el trabajo de la tierra junto a los campesinos, la reforma agraria, la muerte de su hermano, y una crisis religiosa que se resuelve en las páginas finales, cuando Levin —ya padre y felizmente casado, pero tentado por el suicidio— encuentra un sentido en la fe sencilla del pueblo.
Entre los dos polos, Tolstói despliega una constelación de matrimonios que funcionan como variaciones del tema: el de Stiva Oblonski —hermano de Anna, adúltero simpático y sin conciencia, cuyo enredo doméstico abre la novela— y su resignada esposa Dolly; el matrimonio muerto de los Karenin, donde el marido oscila entre la mezquindad burocrática y un instante de grandeza cristiana junto al lecho de la Anna moribunda tras el parto; y el de Levin y Kitty, cuyo noviazgo —incluida la declaración escrita con iniciales de tiza, tomada del cortejo real de Tolstói y Sofía Behrs— y cuyas fricciones cotidianas están contados con un detalle doméstico entonces inédito en la gran novela.
Alrededor de ambos núcleos gira un fresco completo de la Rusia de los años setenta del XIX: el matrimonio infeliz de los Oblonski, la burocracia, las carreras de caballos, la ópera, los debates sobre el nihilismo y la cuestión eslava. El tema profundo es el contraste entre el amor como pasión destructiva y el amor como construcción cotidiana, sometido al escrutinio de una mirada moral que nunca degenera en sermón: Tolstói condena el mundo que destruye a Anna al menos tanto como el adulterio mismo, y su epígrafe bíblico —«Mía es la venganza, yo daré el pago»— advierte al lector contra el juicio fácil. La técnica del monólogo interior en las últimas horas de Anna anticipa procedimientos de la novela del siglo XX.