La prima parte introduce la figura di Stepàn "Stiva" Arkad'ic Oblònskij, un ufficiale civile che ha tradito la moglie, Dàr'ja "Dolly" Aleksandrovna. La vicenda di Stiva mostra la sua personalità passionale che sembra non poter essere repressa. Per questa ragione, Anna Karenina, la sorella sposata di Stiva, viene chiamata da San Pietroburgo dal fratello per persuadere Dolly a non lasciarlo. Appena giunta a Mosca, un operaio della ferrovia muore accidentalmente investito da un treno. Nel frattempo, un amico di infanzia di Stiva, Konstantin Dmitric Lèvin, arriva a Mosca per chiedere la mano della sorella minore di Dolly, Ekaterìna "Kitty" Aleksàndrovna Šcerbàckaja. Il giovane, serio aristocratico, vive in una tenuta che gestisce lui stesso. Kitty rifiuta, aspettando una proposta di matrimonio dall'ufficiale dell'esercito Aleksèj Kirillovic Vrònskij. Nonostante la sua infatuazione per Kitty, Vrònskij non ha intenzione di sposarsi, finché non incontra Anna in stazione, dove aspettava l'arrivo della madre. Anna, scossa dalla propria reazione alle attenzioni di Vrònskij, ritorna immediatamente a San Pietroburgo. Vrònskij la segue sullo stesso treno. Lèvin ritorna al suo podere, abbandonando ogni speranza di matrimonio e Anna ritorna a San Pietroburgo da suo marito Aleksèj Aleksàndrovic Karènin, un ufficiale governativo, e da suo figlio Serëža.
