Meredith Grey è una giovane ragazza di Boston che, dopo la laurea in medicina, riesce ad entrare nel gruppo di tirocinanti di chirurgia del Seattle Grace Hospital. Si trasferisce così a Seattle, nella vecchia casa appartenuta alla madre. Qui si ritrova a condividere questa nuova esperienza insieme ad un gruppo di giovani coetanei, tutti alle prese con i più svariati problemi. Meredith è figlia di Ellis Grey, una famosa dottoressa specialista in chirurgia generale, e sente molto il peso del suo cognome. La sera prima di iniziare il tirocinio, Meredith incontra in un pub Derek, un affascinante uomo con cui passa la notte; solo il giorno dopo scopre che in realtà lui è Derek Shepherd, neurochirurgo dell'ospedale, nonché suo supervisore. Meredith deve così districarsi tra lo studio e il lavoro per poter diventare un chirurgo, e i sentimenti che prova per Derek.
Meredith, Bailey, Jackson, Callie e Jo viaggiano verso un ospedale militare per eseguire un intervento chirurgico straordinario ed estremamente rischioso su un veterano con un tumore avanzato. Nel frattempo tornato in ospedale, Andrew è stanco di essere considerato il peggior segreto di Maggie. Ben prende una decisione chirurgica impulsiva e un team di cheerleaders devastano il pronto soccorso.