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An efficient route to synthesize chiral carbocyclic pyrimidine nucleoside analogues containing all‐carbon quaternary stereocenters has been established via the asymmetric intermolecular cyclopropanation of N1‐vinylpyrimidines and α‐aryl diazoesters. With 2 mol% of chiral dirhodium (II) carboxylate complex as the catalyst, a variety of chiral carbocyclic cytosine or uracil nucleoside analogues were obtained in good yields (up to 96% yield), high diastereoselectivities (>20:1 dr), and excellent enantioselectivities (up to 99% ee).