В центре повествования находится молодая хирург Мередит Грей, дочь знаменитого врача Эллис Грей. Она и её коллеги — такие же начинающие специалисты — трудятся в городской больнице Сиэтла, где сталкиваются с ежедневными вызовами медицины.
Хирурги проводят сложные операции и погружаются в романтические отношения, заводят медицинские карты и служебные интриги, хранят профессиональные секреты. Они борются с осложнениями у пациентов и в собственной жизни, причём личные взаимоотношения волнуют их не меньше, чем накопление врачебного опыта.