В конце зимы в доме Щербацких собирается врачебный-консилиум. У Кити подозревают начало туберкулёзного процесса, причина которого — нервный срыв. Все домашние знают, что проблема в том, что Вронский «ужасно обманул» надежды Кити, поэтому принимается решение о выезде на лечение за границу, поскольку девушке настоятельно необходима смена обстановки. Анна и Вронский часто видятся в доме двоюродной сестры Вронского княгини Бетси Тверской. Уже многим в свете известно об их взаимной симпатии, а Бетси специально устраивает им свидания. Единственный, кто ничего предосудительного не находит в том, чтобы Анна встречалась с Вронским и проводила с ним много времени на виду у общества, — сам Каренин.

Анна неожиданно требует, чтобы Вронский отправился в Москву и попросил прощения у Кити. Друзья дома начинают намекать Алексею Александровичу, что его жена ведет себя не в соответствии с приличиями, это задевает Каренина, и он затевает разговор с Анной, который ни к чему не приводит, Анна все подряд отрицает и притворяется, что не понимает, что рассердило мужа. Наконец отношения Анны и Вронского переходят от платонического влечения к физической любви. Анне стыдно, ей кажется, что все кончено, и она снова и снова напоминает Вронскому, что у неё ничего нет, кроме него. Ей снятся сны о том, что у неё два мужа, и оба ласкают её.

Левин, удалившись в свое имение, много внимания уделяет ведению хозяйства, вникает в подробности удобрения почвы, состояния дел на скотном дворе, сева. Он заключает выгодные сделки с купцами и вообще показывает себя весьма рачительным хозяином. К нему приезжает Стива Облонский, который ничего не рассказывает ему о судьбе Кити. Друзья вместе охотятся, и Левин все же выведывает у Стивы подробности болезни Кити и планов Щербацких. Стива обвиняет Левина в отсутствии должной настойчивости и трусости перед соперником, жалеет, что Левин не боролся за руку Кити, а сразу же отступил.




 







В Петербурге же назревает скандал, поскольку есть много людей, желающих позлословить по поводу связи Анны и Вронского. Графиня Вронская также не одобряет поведение сына, поскольку пребывание в Петербурге (где он может постоянно видеться с Карениной) мешает его карьере. Вронскому же очень мешает Серёжа, сын Анны, который часто становится помехой их отношениям. Вронский настаивает на том, чтобы Анна оставила мужа и сына и стала жить с ним как жена. Анна же отговаривается тем, что муж никогда не даст ей развода, а на положение любовницы она не согласна. При этом Анна постоянно твердит, что не может жить во лжи, однако продолжает обманывать мужа. Впрочем, ей и самой нежелательно хранить свою тайну, и она хочет рассказать все мужу, чтобы между ними стало все ясно. Чувства же Алексея Александровича, для которого общественный скандал равносилен концу карьеры и который предпочитает жить условностями (т. е. ложью с точки зрения Анны), её совершенно не занимают.
На скачках из-за неверного движения Вронского лошадь под ним падает и ломает хребет. Анна во время скачек не сводит взгляда с него. Увидев Вронского на земле, Анна с головой выдает себя: мечется, громко ахает, не замечает, что муж предлагает ей уехать, наводит на Вронского бинокль, громко рыдает. Только узнав, что наездник невредим, она кое-как успокаивается. На пути домой она сообщает мужу о том, что состоит в любовной связи с Вронским, а Алексея Александровича боится и ненавидит. Каренин требует соблюдения внешних условностей, и немедленно уезжает.

Щербацкие путешествуют. На водах они знакомятся с мадам Шталь, русской дамой, передвигающейся на коляске, и Варенькой, девушкой, которая за ней ухаживает. Варенька всегда занята делом, всегда кому-то помогает, улаживает конфликты. Варенька — приемная дочь мадам Шталь. Она очень нравится Кити, и та близко сходится с этой деятельной и сострадательной особой. Кити рассказывает Вареньке об истории с Вронским, та утешает и успокаивает её, призывая более взвешенно относиться к перипетиям судьбы, уверяет, что случай Кити далеко не единственный, Кити пытается последовать примеру Вареньки и поухаживать за больным художником Петровым, но навлекает на себя подозрения жены Петрова. К тому же выясняется, что мадам Шталь не встаёт уже десять лет не потому, что опасно больна, а потому, что дурно сложена (короткие ноги). Кити выздоравливает, и Щербацкие едут в Москву.