В центре повествования находится молодая хирург Мередит Грей, дочь прославленного врача Эллис Грей. Она и её коллеги, такие же начинающие специалисты, трудятся в городской больнице Сиэтла, где сталкиваются с вызовами медицинской практики и сложностями межличностных отношений.
Хирурги проводят операции и влюбляются, заводят истории болезней и служебные романы, хранят врачебные тайны. Они борются с осложнениями у пациентов и в собственной жизни, причём отношения с противоположным полом часто волнуют их не меньше, чем приобретение профессионального опыта.