Автором сценария является известный британский драматург и обладатель премии Оскар за лучший сценарий Том Стоппард. Роль Анны Карениной в фильме исполнит 26-летняя Кира Найтли, на роль ее супруга был утвержден британский актер театра и кино Джуд Лоу, а любовника Алексея Вронского сыграет 21-летний актер Аарон Джонсон.
По словам Найтли, она уже несколько месяцев тает роман Льва Толстого, внимательно изучая каждый эпизод, и пытается представить себе: как они будут выглядеть на экране. Съемки картины пройдут в Великобритании и России.