В центре сюжета — талантливая хирург Мередит Грей, дочь прославленного врача Эллис Грей. Вместе с другими молодыми коллегами она проходит профессиональное становление в больнице Сиэтла, где ежедневно сталкивается с непростыми медицинскими случаями. Сложные операции и диагностические загадки становятся для них не только рабочими задачами, но и уроками жизни.
Параллельно с врачебной практикой герои переживают бурные личные драмы, где служебные романы переплетаются с искренними чувствами. Любовные перипетии и эмоциональные потрясения волнуют их не меньше, чем профессиональные достижения. Каждый день приносит новые испытания — как в операционной, так и в отношениях с близкими.