В центре повествования находится молодая хирург Мередит Грей, дочь знаменитого врача Эллис Грей. Она вместе с коллегами, такими же начинающими медиками, как и она сама, трудится в городской больнице Сиэтла. Хирурги проводят операции и вступают в романтические отношения, заводят истории болезней и служебные интриги, хранят профессиональные секреты, справляются с осложнениями у пациентов и в собственной жизни.
При этом их личные отношения с противоположным полом часто волнуют их не меньше, чем вопросы накопления профессионального опыта. Они постоянно балансируют между медицинскими вызовами и личными переживаниями, где сердечные дела порой оказываются столь же значимыми, как и хирургические навыки.