Анна Каренина

Кейт Бланшетт, Бенедикт Камбербэтч и Андреа Райзборо также рассматривались на главные роли в фильме.

Сирша Ронан, Джеймс Макэвой, Бенедикт Камбербэтч и Кейт Бланшетт ранее работали с режиссером Джо Райтом в разных картинах.

Часть съемок прошла в России, а именно в Карелии на острове Кижи.

Оператор-постановщик Филипп Русло был вынужден покинуть проект на стадии препродакшна, чтобы сделать операцию на спине. Мучительные боли от радикулита не оставили ему выбора. Ему на смену пришел Шеймас МакГарви, который часто работал вместе с режиссером Джо Райтом.

Был момент, когда Джо Райт задумался о том, чтобы актеры говорили с русским акцентом, но передумал, посчитав, что тогда ему будет тяжело оценить их актерскую игру.

Вдохновившись работой британского историка Орландо Файджеса Natasha's Dance (2002), Джо Райт решился на экспериментальный подход, чтобы передать суть истории. Большая часть фильма была снята в закрытом театре, построенном с нуля в Шеппертоне, Великобритания. Сцены на катке, железнодорожном вокзале и конюшнях были сняты в верхней части театра. Во время съемок панорамных кадров использовали игрушечные поезда и кукольные домики. Единственным человеком из основного актерского состава, которому разрешалось покидать театр, был Донал Глисон (Левин). Этим Райт хотел подчеркнуть тот факт, что только персонаж Левина отражает реальный мир.