Gúrov se encuentra de vacaciones en la ciudad costera de Yalta. Tiene casi cuarenta años, tres hijos y una esposa a la que desprecia y engaña de forma sistemática. Un día, mientras come en un restaurante, observa a una hermosa joven con un perrito lulú blanco. Gúrov se propone conocerla. Tras presentarse con ella, salen juntos del restaurante y charlan durante unas horas paseando por la costa. La joven se llama Anna y está casada.
La semana siguiente, Gúrov y Anna pasan mucho tiempo juntos hasta que, finalmente, se vuelven amantes. Aunque Gúrov está acostumbrado a las aventuras amorosas, Anna no, y pasa mucho tiempo lamentándose y sintiendo culpa. Un día, llega una carta del marido de Anna, que le pide que vuelva a casa, ya que está enfermo. Gúrov la acompaña a tomar el tren que la llevará de regreso a casa. Tras despedirse, toma la decisión de volver a su casa en Moscú.
Gúrov regresa a Moscú, donde se reincorpora a su vida en la alta sociedad citadina. Sin embargo, no consigue quitarse de la cabeza a Anna. Eventualmente, comienza a despreciar la vida que ha construido en la ciudad; la considera superficial y sin sentido. Por este motivo, decide viajar al pueblo de Anna para reencontrarse con ella.
Gúrov le pone una excusa a su esposa y viaja hacia Anna, a quien acecha fuera de su casa con la esperanza de verla. No lo consigue, pero esa noche decide ir al teatro, donde es posible que la encuentre. Durante la obra, Gúrov alcanza a verla y aprovecha el entreacto para presentarse. Anna se horroriza al verlo, no porque no lo ame, sino porque teme comprometer su imagen. Finalmente, lo convence de que se vaya y promete visitarlo en Moscú.
Anna comienza a visitar a Gúrov regularmente. Se encuentran en un hotel, “en secreto, ocultándose de la gente como ladrones” (32). En una de estas citas, Anna rompe en un llanto desconsolado: ya no puede soportar mantener su amor en privado. Mientras la consuela, Gúrov se sorprende de haber conocido el amor en un momento tan avanzado de su vida. Tras ello, los amantes comienzan a buscar una solución para poder estar juntos definitivamente.
