В самом начале свидания с адвокатом, ведшим дело о разводе, Каренин получает телеграмму от Анны, извещающей о своей смертельной болезни и умоляющей его приехать домой (вар. № 103, рук. № 43), и уезжает в Петербург. После родов жены он проявляет полное самоотвержение и заботливость не только о больной и детях, но даже об удобствах для любовника, который целые дни проводит в доме Карениных и иногда там ночует (вариант № 104, та же рукопись). Он соглашается на развод с Анной и собирается, уступив ей свою квартиру, переехать с сестрой, сыном и гувернанткой на другую, меньшую. Через месяц развод состоялся. Вронский (Удашев) уезжает в имение Анны, чтобы там венчаться, а Алексей Александрович «с воспоминанием всего перенесенного позора продолжал свою обычную служебную, общественную жизнь» (вар. № 106, рук. № 45). В варианте № 155 (рук. № 95) говорится о том, что, соглашаясь на развод перед тем, как Анна должна была родить второго ребенка от Вронского, Каренин сделал то, что от него требовали: он принял на себя «постыдные улики прелюбодеяния», Анна же и Вронский обвенчались в имении Вронского, где они до этого жили, и для них наступило наконец «давно желанное и дорого купленное счастье».
С явным авторским сочувствием обрисован Каренин и в варианте № 107 (рук. № 46), который, представляя собой по первоначальному замыслу четвертую, заключительную часть романа, написанную в значительной части конспективно, очевидно, относился к той, очень ранней, стадии работы над концом «Анны Карениной», о которой писал Страхов Толстому в письме к нему от 17 мая 1873 г. (см. выше, стр. 591).
По этому варианту Каренин живет вместе с сестрой Катериной Александровной и сыном на своей старой квартире, обстановка которой угнетает его, напоминая ему его былой счастливый, налаженный семейный быт. Ему трудно общаться с сыном, потому что не стало той живой атмосферы, какая была при матери, и отец знал, что и сын это понимает. Особенно это почувствовалось в день рождения сына, когда Каренин вошел к нему, полусонному, в комнату и он обдал его «тем милым сонным запахом и теплотой, которые бывают только у детей». (В этом варианте эпизод свидания Анны о сыном отсутствует, и некоторые детали этого эпизода приурочены к посещению сына, в день его рождения, отцом). Алексей Александрович остро чувствует унизительность своего положения человека, презираемого всеми, и ему «менее унизительно было бы валяться в грязи улицы своей седой и лысой головой, чем развозить эту голову, наклоняя ее по дворцам, министерствам, гостиным». Его соблазняют два выхода – монашество и пьянство, но из-за сына он борется и с тем и с другим искушением. Он мало переменился наружно, но внутренно стал другим человеком, из «сильного, определенного и доброго» стал «слабый и неясный и злой». В глазах света он был смешон и жалок. О нем говорили, что любовник в Летнем саду поручил ему жену, как самому близкому знакомому. Забвение он находит в однообразной работе по министерству, тем более что, несмотря на закрадывающиеся у него сомнения, он убежден в важности своего дела. Эта работа заполняет его время и вводит жизнь в определенные рамки, но его тянет к жене, «как бабочку к огню», и, узнав, что она с любовником приехала в Петербург, он, предвидя, что встреча будет мучительна и для нее и для него, всё же идет на Невский в надежде встретить ее и, встретив, испытывает сильное волнение. Несмотря на это, так как «беспокойство бабочки» после встречи лицом к лицу с Анной и Вронским (Удашевым) стало еще сильнее, он едет на вечер в дом, где надеется еще раз встретить ее и где он проходит «сквозь строй насмешек».
Вслед за этим еще более конспективно набросан конец романа. «Молодые» – Анна и Удашев – второй месяц живут в Петербурге. Свет не прощает Анне ее разрыва с Карениным и не открывает ей своих дверей. На каждом шагу она испытывает уколы своему самолюбию. В театре ее оскорбляет чета Карлович, не ответившая ей на ее поклон. По настоянию Анны супруги уезжают в Москву, куда переезжает и влюбленный в Анну друг Удашева (Вронского) Граббе – персонаж, который позднее выступает под фамилией Яшвина. В Москве Удашев много играет в карты, Анна принимает у себя людей не своего круга – тех, кого можно было бы назвать нигилистами: она «построила другую высоту либерализма, с которой бы презирать свое падение, и казалось хорошо». Но ее тяжело оскорбляет мать Удашева (Вронского), к которой она обратилась с просьбой помочь ей наладить отношения с обществом. Это особенно угнетающе подействовало на Анну, тем более, что Удашев в отношении к ней проявляет обидную жестокость. Прежде она думала о том, что выход из ее положения был бы в том, чтобы умер Алексей Александрович. Теперь же она думает: «Зачем ему, доброму, хорошему, умереть несчастному? Кому умереть? Да мне». Она оделась, поехала на железную дорогу и бросилась под поезд.