В центре сюжета находится молодая хирург Мередит Грей, которая является дочерью знаменитого врача Эллис Грей. Она вместе с другими начинающими медиками работает в больнице города Сиэтла, где они проходят профессиональное становление.
Хирурги проводят операции, заводят романы и ведут истории болезней, скрывая врачебные секреты. Они сталкиваются с осложнениями у пациентов и в личной жизни, причём отношения с противоположным полом часто волнуют их не меньше, чем накопление профессионального опыта.