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, Richard e Alex devono affrontare le conseguenze dopo che Bailey li licenzia per frode assicurativa; dopo essere sparito nella nebbia, Jackson aiuta un uomo in una situazione pericolosa; Tom ha nuove responsabilità in ospedale.
I dottori operano su un uomo che si è schiantato contro la macchina di Maggie; Owen, rientrato dal congedo di paternità, lotta con la nuova posizione di Tom; il recente licenziamento di Meredith non le impedisce di diagnosticare chi le sta intorno; Richard e Alex ricominciano da capo e non è facile.
Meredith attua il protocollo mentre aiuta Jo a seguire una difficile procedura da lontano; le sorelle di una paziente morta cerebralmente dopo una caduta in un cantiere devono decidere se tenerla in vita o meno.
Dopo che Meredith ha inavvertitamente suscitato pressioni negative per Gray Sloan, cerca di sistemare le cose con i suoi ex colleghi. Ben e Vic della Station 19 portano una giovane donna in ospedale e Jackson affronta Koracick quando va troppo oltre con la famiglia di un paziente.
Dopo aver saltato un turno del suo servizio, Meredith deve tornare davanti al giudice. Intanto Richard e Gemma riescono a fare colazione insieme, ma le cose prendono una brutta piega.
Mentre cerca di fare buona impressione su alcuni investitori, Alex fa una scoperta sgradevole. Intanto, Teddy e Meredith faticano con i loro incarichi... di Halloween.
Mentre Amelia pensa che sia ora di rivelare a Owen di essere incinta, Maggie scopre che alcuni suoi parenti sono arrivati in ospedale e hanno bisogno di aiuto.
Meredith affronta il Consiglio, mentre il suo futuro professionale rimane ancora incerto. Intanto gli interni hanno l'occasione di essere messi alla prova.
Jo, in servizio volontario, risponde alla segnalazione di un bambino abbandonato alla Station 19. Intanto Meredith cerca di riprendersi dopo l'incontro col Consiglio.
Dopo l'incidente al Joe's Bar, e il soccorso da parte dei pompieri della Station 19, i dottori del Grey Sloan lavorano senza sosta per salvare loro colleghi.
Richard rimane male quando scopre che Maggie ha lasciato il Grey Sloan. Intanto, la Bailey torna al lavoro, mentre Meredith torna a riflettere sul suo rapporto con DeLuca.
Jackson crea una situazione imbarazzante durante quella che lui pensa essere una festa per l'anniversario di Richard e Catherine. Intanto Levi porta Nico in viaggio.
DeLuca rifiuta di arrendersi davanti a una diagnosi che sembra definitiva, e chiede un consulto. Intanto, Amelia sta per avere il risultato del test di paternità...
Meredith decide di occuparsi di Suzanne, la paziente di DeLuca i cui contraddittori sintomi continuano a lasciare interdetti tutti i medici del Grey Sloan.
Meredith e Carina mettono in discussione il comportamento insolito di DeLuca quando si offre volontario per svolgere un compito potenzialmente letale durante una tormenta. Nel frattempo, Bailey cerca di aiutare Joey nel suo futuro, mentre Richard allena un nuovo stagista in ospedale.
Un ricco inventore arriva al Gray Sloan e chiede aiuto a Koracick, nel mentre Meredith lotta per salvare una donna con il diabete che stava razionando la sua insulina. Jo e Link lottano per salvare un giovane che è caduto sui binari del treno e la relazione tra Jackson e Vic incontra un ostacolo.
Meredith è a capo di una giornata di chirurgia pro bono, ma la travolgente risposta del paziente la fa lottare per mantenere le cose in ordine. DeLuca tratta un paziente adolescente che sospetta sia in pericolo e cerca disperatamente di convincere Bailey a sostenere la sua teoria.
Richard si prepara a presentare la sua penna PATH alla Conferenza sull'innovazione chirurgica di LA, ma si distrae dai suoi problemi con Catherine. Maggie e Teddy si imbattono in persone del loro passato durante la stessa conferenza, mentre Hayes rivive momenti di quando ha incontrato la sua defunta moglie.
Owen e Link curano una donna anziana che si sveglia dopo un intervento chirurgico e non riesce a smettere di cantare, mentre Teddy aiuta Koracick a restare a galla dopo che una persona cara estranea al suo passato viene in ospedale in cerca di aiuto. Meredith, Bailey e Maggie concentrano i loro sforzi su un paziente difficile con una diagnosi difficile.
Link cerca di convincere Amelia a prendersela comoda durante la fase finale della gravidanza. Hayes fa a Meredith una domanda sorprendente e Owen fa una scoperta scioccante.
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