Meredith Grey, fille d'un chirurgien très réputé, commence son internat de première année en médecine chirurgicale dans un hôpital de Seattle. La jeune femme s'efforce de maintenir de bonnes relations avec ses camarades internes, mais dans ce métier difficile la compétition fait rage.
Callie sort enfin du coma mais se trouve dans l'impossibilité de voir son bébé, placé en soins intensifs. Alex, de son côté, s'occupe d'une femme âgée, riche et excentrique, atteinte d'un cancer. Il obtient d'elle un don très important destiné à financer les interventions chirurgicales d'enfants africains. La femme de Richard Webber, dont l'état a empiré, est admise à l'essai clinique mené sur les malades d'Alzheimer.
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