Vronskij è avvilito e piange. Quando arriva Karenin, per il timore, diventa reattivo. Anna supplica Karenin di perdonarla e di prendere la mano di Vronskij di fronte ai suoi occhi, e di perdonare anche lui.

Vronskij, umiliato dalla richiesta di perdono e ferito nel suo onore, tenta il suicidio. Rendendosi conto che il suo tentativo è fallito, si afferra la testa con orrore e la pistola gli cade di mano.

Vronskij e Anna sono in Italia. Lontani dalla Russia, sono liberi dalla vergogna. Si sono sistemati, prendendo in affitto un palazzo. Vronskij ha preso a dipingere. Bellissima mattinata in Italia. Si alzano e si scambiano effusioni. Vronskij e Anna hanno tutto, ma non sono abbastanza per se stessi o l'uno per l'altro. La situazione diventa irrequieta, frivola e squilibrata, tanto che Anna si ricorda di avere un figlio. Anna è sopraffatta dal desiderio di vedere Serjoza.

Anna è venuta a vedere suo figlio in segreto, perché non gli è permesso farlo. Prende accordi con la sua amata bambinaia per entrare nella casa di Karenin. Serjoza si sveglia ed è sopraffatto dalla gioia. Il suono delle loro risa richiama Karenin della sua stanza, e la bambinaia cerca di sbarrargli la strada. Anna corre via, proprio sotto gli occhi di Karenin.

Anna raggiunge il proprio appartamento e vuole lamentarsi con Vronskij per la brevità della sua visita a Serjoza, oltre a volergli mostrare il suo nuovo vestito, ma non può perché Vronskij ha un ospite. Sta bevendo con il suo caro amico Yavin. Anna si arrabbia. Vuole andare all'opera, con il suo nuovo abito da sera. Anna provoca Yavin ad accompagnarla, ma Vronskij non è interessato ad andare all'opera, sentendo che l'esito sarebbe scandaloso, e resta indietro. Dapprima è del tutto incerto sul da farsi, e poi inizia ad agitarsi.

I membri dell'alta società stanno arrivando all'opera. Il soprano inizia a cantare la scena della lettera di Tatjana dall'opera Eugene Onegin. Quando Vronskij arriva, tutti girano i loro binocoli verso Anna, ma Anna non fa che guardare davanti a sé, ascoltando con intensità. L'aria finisce. Tutti abbassano i loro binocoli da teatro, eccetto Kartasov, che si sporge su Anna e punta il suo binocolo verso di lei. Madame Kartasova da un'occhiata a suo marito, poi si avvicina ad Anna rivolgendole uno sguardo penetrante, si gira di scatto e con la coda del suo abito la fa quasi cadere. Tutti intorno sono estremamente sorpresi di quanto è accaduto e mormorano con eccitazione. Vronskij cerca di farsi strada attraverso la folla per difendere l'onore di Anna. Altri soldati gli battono una mano sulla spalla e lo incoraggiano. Al tempo stesso, Betsy Tverskaja porta fuori Anna. Vronskij si rende conto di avere perso di vista Anna e corre fuori per cercarla.

Vronskij raggiunge casa e Anna è già lì, ancora con lo stesso vestito, un po' allentato in modo da lasciarla respirare. Anna gli salta quasi addosso, con un'espressione di terrore, accusando Vronskij di tutto quello che non va, e soprattutto del fatto che egli non l'ama quanto lei ama lui. Vronskij si sente dispiaciuto e arrabbiato al tempo stesso, e se ne va.

Mai c'era stato prima un giorno trascorso in litigio. Questa è stata la prima volta. E non si è trattato di un litigio, ma dell'aperto riconoscimento di una completa freddezza. Si è versata la solita dose di oppio pensando di non dover far altro che bere l'intera bottiglia per morire: la cosa le è sembrata così semplice e facile. Giacendo supina ad occhi sbarrati, le sembra di vedere neri uccelli che come ombre le sfrecciano davanti, intrecciando il loro volo, dopodiché tutto diventa buio. 'E la Morte!', pensa tra sé.

La stazione ferroviaria brulica di passeggeri. Tutti hanno lo stesso aspetto. Tutti in qualche modo sono Anna, diretta da qualche parte. Anna, stranita, entra col suo bagaglio. Incontra tutti, cercando di parlare con loro, ma loro non rispondono ai suoi saluti, come se lei fosse già approdata al mondo dei morti. Non capisce più dove si trova. Presa dalla disperazione, si aggira spingendo il suo bagaglio. Facendo un ultimo tentativo di essere accettata. Vede una chiara luce. Comprendendo che il suo tempo di partire è arrivato, e ormai pronta a incontrare il proprio destino fatale, si arrende.