הכירו את מרדית' גריי. היא אישה שמנסה לנהל חיים אמיתיים תוך כדי עבודה שהופכת חיים אמיתיים לבלתי אפשריים. מרדית' היא מתמחה בכירורגיה בשנה הראשונה בבית החולים סיאטל גרייס, תוכנית ההתמחות הכירורגית הקשה ביותר ממערב להרווארד. היא ועמיתיהם המתמחים בשנה הראשונה כריסטינה יאנג, איזי סטיבנס, ג'ורג' אומאלי ואלכס קארב היו אתמול סטודנטים.
היום הם רופאים, ובעולם שבו הכשרה בעבודה יכולה להיות עניין של חיים ומוות, כולם מלהטטים עם העליות והמורדות של חייהם האישיים.
חמשת המתמחים נלחמים כדי לשמור על חברויות באווירה הכי לחוצה ותחרותית זו. על שאיפתה הרפואית של מרדית' מאפיל סוד מטריד: אמה, מנתחת חלוצה ידועה, סובלת ממחלה טרגית והרסנית. כריסטינה היא מחקר בסתירה; תחרותית ומונעת מאוד, היא נמנעת מכל טובות טובות כדי לעשות את זה בעצמה. איזובל "איזי" סטיבנס, נערת העיירה הקטנה ששילמה עבור לימודי רפואה על ידי דוגמנות בתחתונים, נלחמת על כבוד בקרב בני גילה. ג'ורג' אומאלי הוא הילד החם אך חסר הביטחון שתמיד מצליח לעשות או לומר את הדבר הלא נכון - אפילו ב-O.R. גרוע מכך, למרות המשיכה הברורה שלו למרדית' מתייחסים אליו כאל "רק אחת מהבנות". ואלכס קארב, המתמחה שכל מתמחה אוהב לשנוא, מחפה על שורשי מעמד הפועלים שלו ביהירות ו שְׁאַפתָנוּת.
המתמחים מודרכים על ידי צוות מבוסס של רופאים שנחוש לעצב אותם למנתחים מיומנים או לשבור אותם: מירנדה ביילי, התושבת הבכירה האחראית לאימון אותם, מחפה על הצד הרך יותר שלה בהתנהגות כה קשוחה עד שהיא מכונה "הנאצית". דרק שפרד הוא הפלרטטן אך המוכשר בטירוף מְנַתֵחַ. מרדית' חשבה שהוא הנפש התאומה שלה כשהשניים התחילו מערכת יחסים מינית אסורה - אבל עכשיו, כשהאישה מרדית' מעולם לא ידעה שהוא הגיע, היא לא כל כך בטוחה. היהירות של פרסטון בורק היא שנייה רק למיומנות שלו עם אזמל. הוא פוגש את השידוך שלו בכריסטינה כשהם מתחילים מערכת יחסים פחות רומנטית אך אסורה באותה מידה שלהם משלו - מערכת יחסים מסובכת בגלל סירובה של כריסטינה לגלות לברק שהיא בהריון שלו יֶלֶד. המפקח על כולם הוא ד"ר ריצ'רד וובר, ראש הכירורגיה האבהי של סיאטל גרייס, אך חסר היגיון, שאוגר כמה סודות משלו הנוגעים לאמה של מרדית'.
"האנטומיה של גריי" מתמקד בצעירים שנאבקים להיות רופאים ורופאים שנאבקים להישאר אנושיים. זו הדרמה והעוצמה של האימון הרפואי המעורבבים עם החיים המצחיקים, הסקסיים והכואבים של מתמחים שעומדים לגלות שלא ניתן להגדיר לא רפואה ולא מערכות יחסים בשחור ו לבן. החיים האמיתיים מגיעים רק בגוונים של אפור.
"האנטומיה של גריי" מככבת אלן פומפאו בתור מרדית' גריי, פטריק דמפסי בתור דרק שפרד, ג'יימס פיקנס ג'וניור בתור ריצ'רד וובר, T.R. נייט בתור ג'ורג' או'מאלי, סנדרה אה בתור כריסטינה יאנג, קתרין הייגל בתור איזובל "איזי" סטיבנס, צ'נדרה ווילסון בתור מירנדה ביילי, אייזיאה וושינגטון בתור פרסטון בורק וג'סטין צ'יימברס בתור אלכס קארב.
