В Москве, на обеде у Облонских, Левин встречается с Кити и понимает, что она любит его. В состоянии высшего душевного подъема он делает Кити предложение и получает согласие. Сразу после венчания молодые уезжают в деревню.
Вронский с Анной путешествуют по Италии. Сначала Анна чувствует себя счастливою и полною радости жизни. Даже сознание того, что она разлучена с сыном, утратила свое честное имя и стала причиной несчастья мужа, не омрачает ее счастья. Вронский любовно-почтителен с нею, он все делает для того, чтобы она не тяготилась своим положением. Но сам он, несмотря на любовь к Анне, испытывает тоску и хватается за все, что может придать его жизни значительность. Он начинает заниматься живописью, но, имея достаточно вкуса, он знает свою посредственность и вскоре разочаровывается в этом занятии.
По возвращении в Петербург Анна отчетливо ощущает свою отверженность: ее не хотят принимать, знакомые избегают встреч с нею. Оскорбления света отравляют и жизнь Вронского, но, занятая своими переживаниями, Анна не хочет этого замечать. В день рождения Сережи она тайно едет к нему и, увидев наконец сына, почувствовав его любовь к себе, понимает, что не может быть счастлива в разлуке с ним. В отчаянии, в раздражении она упрекает Вронского в том, что он разлюбил ее; ему стоит больших усилий ее успокоить, после чего они уезжают в деревню.
Первое время супружеской жизни оказывается тяжело для Кити и Левина: они с трудом привыкают друг к другу, очарования сменяются разочарованиями, ссоры – примирениями. Семейная жизнь представляется Левину лодочкой: на скольжение по воде смотреть приятно, но править очень трудно. Неожиданно Левин получает известие о том, что брат Николай находится при смерти в губернском городе. Он немедленно собирается к нему; несмотря на его протесты, Кити решает ехать с ним. Увидев брата, испытав мучительную жалость к нему, Левин все-таки не может избавиться от страха и гадливости, которые вызывает в нем близость смерти. Он потрясен тем, что Кити совсем не боится умирающего и знает, как надо вести себя с ним. Левин чувствует, что только любовь жены спасает в эти дни от ужаса и его самого.
Во время беременности Кити, о которой Левин узнает в день смерти брата, семья продолжает жить в Покровском, куда на лето съезжаются родные и друзья. Левин дорожит душевной близостью, установившейся у него с женою, и мучается ревностью, боясь утратить эту близость.
Долли Облонская, гостящая у сестры, решает навестить Анну Каренину, которая живет с Вронским в его имении, неподалеку от Покровского. Долли поражена переменами, произошедшими в Карениной, она чувствует фальшь ее нынешнего образа жизни, особенно заметную в сравнении с прежней живостью и естественностью. Анна развлекает гостей, пытается заниматься дочерью, чтением, устройством деревенской больницы. Но главная ее забота состоит в том, чтобы собою заменить Вронскому все, что он ради нее оставил. Их отношения становятся все более напряженными, Анна ревнует ко всему, чем он увлекается, даже к земской деятельности, которою Вронский занимается главным образом для того, чтобы не терять своей независимости. Осенью они перебираются в Москву, ожидая решения Каренина о разводе. Но, оскорбленный в лучших своих чувствах, отвергнутый женою, оказавшийся в одиночестве, Алексей Александрович подпадает под влияние известной спиритки, княгини Мягкой, которая уговаривает его из религиозных соображений не давать преступной жене развода