В центре сюжета — талантливая хирург Мередит Грей, дочь прославленного врача Эллис Грей. Вместе с коллегами, такими же молодыми специалистами, она осваивает профессию в больнице Сиэтла. Их будни наполнены сложными операциями, врачебными дилеммами и напряженной работой в отделении.
Параллельно с профессиональным ростом герои переживают бурные личные драмы — заводят служебные романы, сталкиваются с сердечными переживаниями и скрывают медицинские тайны. Зачастую их волнуют отношения с противоположным полом ничуть не меньше, чем приобретение бесценного врачебного опыта.