El renombrado Hospital Seattle Grace sirve de escenario para narrar las vidas de cinco jóvenes recién licenciados en medicina que comienzan un exigente periodo de pruebas en el hospital, entre ellos Meredith Grey (Ellen Pompeo) y el doctor doctor Derek Shepherd (Patrick Dempsey). "Anatomía de Grey" ha sido calificada como una mezcla entre "Urgencias" y "Sexo en Nueva York", dando que hablar tanto por las intrigas amorosas de los personajes como por los casos médicos. A través de la actividad del equipo cirujano la serie transmite el frenético ritmo y el stress al que se ven sometidos los personajes.