Несмотря на цельность характера, доброту, спокойствие, мужество и настоящее благородство, Вронский – неглубокий человек, практически лишенный серьезных интересов и отличающийся типичными для светской молодежи представлениями о жизни и отношениях к людям, когда искренние поступки и чувства, целомудрие, крепость семейного очага, верность кажутся смешными и устаревшими ценностями. Впечатление от встречи с Анной действует на Вронского, как стихия, но постепенно его чувство превращается в любовь. Нечто стихийное и ужасное, независимое от разума и воли, есть во Вронском и для Анны: первое знакомство во время трагедии на железной дороге (ее образ приобретает в романе определенный символический смысл как роковой знак времени; мотив смерти и железа сопровождает сюжетную линию героев с момента первой встречи), внезапное возникновение из тьмы и метели по дороге в Петербург, что прямо соотносится с древними мифическими представлениями о "чертовой свадьбе" или пляске (по А. Н. Афанасьеву).

Постепенно искренняя и ненавидящая всякую ложь и фальшь Анна, за которой в свете прочно укрепилась репутация морально безукоризненной женщины, сама запутывается в лживых и фальшивых отношениях с мужем и светом. Под влиянием встречи с Вронским резко меняются ее отношения со всеми окружающими: она не может терпеть фальши светских отношений, фальши взаимоотношений в своей семье, но существующий помимо ее воли дух обмана и лжи увлекает ее все дальше и дальше к падению. После неоднократно проявленного Карениным по отношению к ней великодушия Анна начинает ненавидеть его, больно чувствуя свою вину и сознавая его нравственное превосходство. Она привыкла видеть в муже лишь "министерскую машину".

Однако образ Каренина не так однозначен. Увлечение Анны непосредственно сказывается и на его жизни. Каренин был преуспевающим чиновником, постоянно поднимавшимся по служебной лестнице, уважаемым в обществе за честность, порядочность, трудолюбие и справедливость. По мере развития и углубления семейного разлада герой переживает настоящую трагедию, душевное смятение, то поднимаясь до сострадания и прощения жены, то втайне желая ее смерти. Вначале он по привычке пытается найти разумное решение всех вопросов, но постепенно становится смешным в глазах света, колеблется в своих решениях, теряет служебный престиж, замыкается, постепенно утрачивает свою волю, попадая под чужое влияние.

Окончательный разрыв с мужем не приносит счастья и самой Анне, пытавшейся найти его в союзе с Вронским, в поездке в Италию, жизни в Москве и в имении. Новая жизнь приносит ей лишь унижения, как во время посещения театра, и осознание глубины своего несчастья прежде всего от невозможности соединить вместе сына и Вронского. Ничто не может изменить двусмысленности ее общественного положения, постоянно углубляющегося душевного разлада. Постоянно чувствуя свою зависимость от воли и любви Вронского, Анна постепенно становится раздражительной, подозрительной, привыкает к успокоительным лекарствам с морфием. Постепенно она приходит к полному отчаянию, мыслям о смерти, желая тем самым наказать Вронского и остаться для всех не виноватой, а жалкой, и, наконец, к самоубийству. Начавшееся на железной дороге знакомство с Вронским, история любви, развивающаяся параллельно с осознанием Анной своей вины (во многом под впечатлением кошмарных сновидений, в которых ей и Вронскому виделся страшный мужик с железом), гибель под колесами поезда замыкают символический круг жизни главной героини – ее свеча гаснет.

Не осуждая Анну, Толстой предостерегает от этого и читателя, но в оценке ее жизни, поведения, выбора стоит на традиционных глубоко нравственных народных позициях, согласующихся не только с религиозно-этическими, но и с поэтическими представлениями народа. В сюжетной линии героини он выявляет связный и прочный подтекст, восходящий к мифопоэтическим народным представлениям и однозначно трактующим образ Анны как грешницы, а ее жизненный путь как путь греха и погибели, несмотря на ту жалость и симпатию, которые она вызывает.

Константин Левин, как и Анна Каренина, – совершенно сложившийся человек, но его внутренний мир находится в постоянном развитии и изменении. Это один из самых сложных и интересных образов в творчестве писателя, продолжающий ряд его героев, отличающихся частично автобиографическим характером и аналитическим складом ума. Характер и сюжетная линия Левина наиболее соотносятся с обстоятельствами жизни и образом мыслей самого писателя. Во время работы над романом Толстой не вел дневников, так как его мысли и смена чувств достаточно полно отражались в работе над образом Левина. Этому герою доверены самые дорогие мысли автора, его глазами видит и его устами оценивает Толстой пореформенную действительность в России.

С Левиным Толстой знакомит читателей романа в сложный период его жизни, когда он, приехав в Москву, чтобы сделать предложение Кити Щербацкой, получает отказ. Левин – провинциальный помещик, принадлежащий к хорошему дворянскому роду. Его жизнь заполнена хозяйственными заботами и глубокими интеллектуальными интересами, нравственными исканиями. Это серьезный и уравновешенный, искренний, доброжелательный и прямой человек. Любовь к Кити была обусловлена для Левина не только чувством, но и отношением к семье Щербацких, в которой он видел образец старого, образованного и честного дворянства, что для героя было очень важно. Его представления об истинном аристократизме зиждились на признании прав чести, достоинства и независимости, в отличие от современного ему преклонения перед богатством и успехом.

Левина болезненно волнуют судьба русского дворянства и процесс его оскудения, о чем он много беседует со своими соседями-помещиками и за бесценок продавшим свою рощу купцу Стивой Облонским. Не видит Левин реальной пользы и от тех форм хозяйствования, которые пытаются привнести с Запада; отрицательно относится к деятельности земских учреждений, не видит смысла в комедии дворянских выборов, как и во многих других достижениях цивилизации, считая их злом.

Постоянная жизнь в деревне, занятия хозяйством, наблюдения над трудом и бытом народа, стремление к сближению с крестьянами помогают Левину выработать самобытные взгляды йа происходящие вокруг изменения, недаром именно он дает емкое и точное определение пореформенного состояния общества, говоря о том, что "все переворотилось" и "только укладывается" в жизни. Он и сам пытается внести свой вклад в то, как "все уложится". Опыт собственного хозяйствования и размышления над особенностями национального уклада жизни приводят его к самостоятельному выводу о необходимости учитывать в ведении сельского хозяйства не только агрономические новшества и технические достижения, но и традиционно-национальный склад характера работника как главного участника всего процесса. Герой даже задумывается всерьез о том, что при правильной постановке дела на основе его выводов можно будет преобразовать жизнь сначала в имении, затем в уезде, губернии и, наконец, по всей России.