Grey’s Anatomy spielt im fiktiven Seattle Grace Hospital in Seattle, Washington. Die Handlung folgt der Hauptfigur Meredith Grey, die als Ärztin im Praktikum beginnt und nach erfolgreich bestandenem Examen Assistenzärztin wird. Im Mittelpunkt stehen Merediths Freundschaften mit den anderen jungen Ärzten, ihre wechselhafte Liebesbeziehung mit dem Neurorchirurgen Derek Shepard, ihre Karriere, die Beziehung zu ihrer kranken Mutter und später zu ihrer Halbschwester. Auch die Verbindungen zwischen den anderen Ärzten, Praktikanten und Mitarbeitern spielen eine wichtige Rolle.