A nagysikerű sorozat középpontjában továbbra is Meredith Grey áll, a céltudatos nő, aki mindent megtesz annak érdekében, hogy teljes életet élhessen egy olyan felelősségteljes munka mellett, ami mindezt lehetetlenné teszi. Sebészeti gyakornokként dolgozik a Seattle Grace Kórházban barátaival, a szintén rezidensi évüket töltő Cristina Yanggal, Izzie Stevensszel, George O`Malleyvel és Alex Karevvel... A harmadik évad Meredith és dr. Derek Shepherd kapcsolatára fókuszál. Izzie Stevens és Alex Karev egymásba szeretnek és kapcsolatot kezdenek, ahogyan Cristina Yang és dr. Preston Burke is. Dr. Miranda Bailey terhes lesz, és több dolgot is megtudhatunk a főszereplő, Meredith családjáról.