עונה 1
שודרה בערוץ ABC בין מרץ למאי 2005 - בסך הכול 9 פרקים. מרדית' גריי היא בתה של אליס גריי, מנתחת עבר ידועה. גריי מתחילה את התמחותה במחלקה כירורגית בבית החולים הבדיוני "סיאטל גרייס". ערב קודם לכן היא מכירה גבר שמתגלה למחרת כאחד המנתחים הבכירים בבית החולים, ד"ר דרק שפרד. במקביל מכירה מרדית' את שאר חבריה המתמחים: כריסטינה יאנג, איסבל (איזי) סטיבנס, ג'ורג' או'מאלי - שלושת אלה יהפכו להיות חברים קרובים ואף שותפים לדירה של גריי. מהחוויות הפחות נעימות של היום הראשון ב"סיאטל גרייס" - הכרות עם ד"ר מירנדה ביילי, המכונה "הנאצית" בגלל אופיה הקשוח, ועם אלכס קרב - מתמחה נוסף. כמו כן מוצגות דמויותיהם של מנהל המחלקה הכירורגית, ד"ר וובר, ושני רופאים מומחים שכל אחד מהם רואה את עצמו כמחליפו של וובר: דרק שפרד ופרסטון ברק.
במהלך העונה מנסה מרדית' גריי להסתיר מכולם שאמה חולת מחלת אלצהיימר, להספיק למלא את חובותיה כמתמחה, והרומן שלה עם ד"ר שפרד (המכונה מקדרימי) מסתבך.
עונה 2
שודרה בארצות הברית בין ספטמבר 2005 עד מאי 2006 - בסה"כ 27 פרקים. בין רגעי השיא של העונה: פרק הסופרבול (It's the End of the World) והמשכו (As We Know It) ופרק סיום העונה שהורכב משלושה פרקים שלמים.
היחסים בין מרדית' ודרק שפרד נקלעים למשבר אחרי הופעתה הפתאומית של ד"ר אדיסון מונטגומרי-שפרד, אשתו של דרק, שגם נשארת לעבוד ב"סיאטל גרייס" בתור מנתחת המתמחה בטיפול בנשים בהריון. רומן בין כריסטינה יאנג וד"ר ברק עובר עליות ומורדות. איזי מפתחת אהבה אסורה כלפי חולה לב בשם דני דוקט, ומתארסת לו. כדי לקדם את דני למקום גבוה יותר ברשימת ההשתלות, איזי חותכת את הכבל של מכשיר ה-LVAD (מכשיר עזר לפעולת הלב) שלו. ד"ר ברק נורה ביד ויש ספק אם יוכל לשקם את עצמו לרמה שתאפשר לו להמשיך לבצע ניתוחים.
עונה 3
שיבוץ הסדרה ביום חדש ותחרות ישירה מול CSI הוכיחה את עצמו. כך למשל, בפרק הפותח את העונה צפו כ-25 מיליון איש, בעוד שמספר הצופים ב-CSI היה 22 מיליון צופים "בלבד". לדמויות הסדרה הצטרפו שני רופאים חדשים: האורתופדית קאלי טורס ומנתח פלסטי, ד"ר מארק סלואן. שתי הדמויות עשו הופעות אורח בסדרה במהלך העונה השנייה אך כעת הפכו לחלק קבוע בצוות השחקנים.
גריי מתקשה לבחור בין ד"ר שפרד ובין חברה החדש, הווטרינר פין דנדריג'. איזי מנסה להתגבר על האובדן של דני ועל החלטתה לעזוב את תוכנית ההתמחות ואינה יכולה להחליט מה לעשות עם צ'ק בסך 8.7 מיליון דולר שקיבלה במפתיע. כריסטינה ובן זוגה (ד"ר ברק) מנסים להתגבר על תוצאות פציעתו של ברק. בסופו של דבר, איזי החליטה לתרום את ירושתה לבניית מרפאה בתוך תחום בית החולים שתטפל בחינם במעוטי יכולת. ג'ורג' מציע נישואים לד"ר קאלי טורס וד"ר ברק מפתיע את כריסטינה עם הצעה דומה. לאחר שכמעט מתה בעצמה בטביעה, מרדית' נאלצת להתגבר על פטירתה של אמה וכל הרופאים הבכירים רואים את עצמם כמועמדים להחליף את המנהל וובר המתכוון לפרוש מתפקידו עקב איומיה של אשתו שאם לא יעשה זאת תתגרש ממנו. בסופו של דבר מציע וובר את משרת המנהל לד"ר שפרד אשר מסרב לקחת את מקומו של המנהל הוותיק. ד"ר ברק מקבל קשה את הבשורה שוובר לא בחר בו ושוקל את המשך דרכו ב"סיאטל גרייס". ד"ר קאלי טורס מקודמת לתפקיד מתמחה ראשית של הבית חולים לתדהמתה הרבה של מירנדה ביילי שראתה את עצמה כמועמדת הראויה היחידה לתפקיד. ג'ורג' נכשל במבחן סיום של תקופת ההתמחות ועומד כעת בפני שתי אפשרויות: לעזוב את התוכנית או להתחילה מחדש. ברגע אחרון מבטל ד"ר ברק את החתונה עם כריסטינה ועוזב את הדירה המשותפת שלהם.
עונה 4
לאחר סיום ההתמחות הופכים הגיבורים הראשיים לרופאים מן המניין ומקבלים מתמחים משלהם, ביניהם - לקסי גריי, אחותה למחצה של מרדית'. ג'ורג' שנכשל במבחני סיום מתחיל את ההתמחות מחדש כאשר מרדית' היא האחראית של קבוצתו. הרומן בין איזי וג'ורג' צובר תאוצה ואיזי לוחצת על אהובה שיגלה את האמת לאשתו. קאלי מתקשה לעמוד בלחץ של התפקיד החדש ונתקלת ביחס מזלזל מצד רופאים אחרים ובמיוחד מצידה של ד"ר מירנדה ביילי שראתה את עצמה כמועמדת מובילה לתפקיד הרופאה הראשית. לבסוף ביילי מחליפה את ד"ר טורס בתפקיד. ד"ר אריקה האן שהופיעה לראשונה בפרק בסוף העונה השנייה, בו איזי חותכת את כבל ה- LVAD של דני דוקט מחליפה את ד"ר ברק בתפקיד ראש מחלקת קרדיולוגיה.
עונה 5
אריקה וקאלי מנסות לתפקד כזוג אבל אריקה מצפה להתחייבות של קאלי לקשר ביניהן, וכשקאלי נמנעת מההתחייבות אריקה עוזבת את סיאטל גרייס. כך מצאה קאלי את אריזונה רובינס בת זוגתה החדשה.
לסדרה התווסף רופא חדש- ד"ר אואן האנט, ראש מחלקת טראומה. אואן חוזר מהמלחמה בעיראק ומנסה להתאושש מהטראומות שעבר. לאחר קשר רומנטי בינו לבין כריסטינה, הוא חנק אותה באמצע סיוט, וכך החליט להיבדק אצל ד"ר שפרד.
ג'ורג' עבר מבחן התמחות חדש ובכך גם הוא מתמחה.
לקסי, מפתחת רומן עם מארק סלואן, למרות בקשותיו של דרק ממארק לא להתקרב ללקסי. לכן, מארק מנסה להסתיר את הקשר מדרק. לבסוף, אחרי תחינות מצידה של לקסי, מארק מספר על הרומן לדרק ודרק מכה אותו.
אלכס ואיזי יצאו, ואיזי מקבלת את המטופל שהיה אמור לקבל את לבו של דני, ובעקבות זאת מתחילה רוחו של דני לרדוף אותה. לאחר מכן, היא מגלה שההזיות הן תוצאה של סרטן שהתפשט לכבד, לעור ולמוח שלה ומתאשפזת בבית החולים.
דרק, למרות כל המכשולים, עובר לגור עם מרדית'. אמו פוגשת אותה, ונותנת לו את טבעת הנישואין שלה, כדי שיציע נישואין למרדית'. אחיה של אדיסון, ארצ'ר, מגיע לבית החולים וזקוק לניתוח מוח, במהלך שני פרקים המערבים את הקאסט של האנטומיה של גריי עם זה של מרפאה פרטית. דרק מאבד מטופלת בהריון לאחר שביצע בה ניתוחים רבים כדי לתקן שגיאה שביצע, מסתגר בקרוואן שלו ומסרב לעזוב את היער ולבוא לעבודה. הצ'יף מספר למרדית' על הטבעת, והיא הולכת לפגוש את דרק ביער. דרק השיכור משליך את הטבעת ליער. ביילי שולחת את האנט וטורס להחזיר את דרק לבית החולים, אבל כשהם לא חוזרים היא נאלצת לשלוח את הצ'יף ליער, והוא גורם לדרק אכול החרטה והשיכור לחזור לבית החולים ולנסות שוב את מזלו עם מרדית'. דרק מנסה להציע לה נישואין בהתחלה אך היא דוחה אותו. לבסוף, מציע לה דרק נישואין בצורה רומנטית, תוך סקירת העבר המשותף שלהם בעזרת הניתוחים. בשני הפרקים האחרונים של העונה אלמוני נדרס על ידי אוטובוס כשהוא מציל אישה ומתאשפז בבית החולים כשפניו הרוסות ואיש לא יודע שהחולה הזה הוא בעצם ג'ורג'. החתונה של מרדית' ודרק מתקיימת רק שאלכס ואיזי מתחתנים במקומם כדי להגשים את משאלתה של איזי לפני הניתוח.משום שמרדית' ודרק לא חגגו החליטו להתחתן בכך שחתמו על פיסת נייר. בסוף הפרק כריסטינה ואואן כבר לא סבלו מסיוטים ונראו מאושרים. מצבם של גורג' ואיזי מדרדר, בסוף הפרק מראה מוניטור קו ישר לשניהם, וכך מסתיימת העונה.
עונה 6
העונה השישית שודרה בארצות הברית מספטמבר 2009 ועד מאי 2010. טי.אר. נייט עזב את הסדרה ואילו דמותה של ג'סיקה קאפשו (ד"ר אריזונה רובינס) הפכה לדמות קבועה בסדרה. קתרין הייגל האריכה את החוזה שלה לעונה נוספת ומרתה פלימפטון שיחקה תפקיד קטן בפרק הבכורה.
בעקבות המיזוג עם בית החולים מרסי ווסט מצטרפים מתמחים חדשים לבית החולים. בניהם ניתן למצוא את דר' ריד אדמסון (נורה זטנר), דר' ג'קסון אייבורי (ג'סי וויליאמס) שסבו הוא הוא רופא נודע ועל שמו פרס הארפר-אייבורי המפורסם, דר' צ'ארלס פרסי (רוברט בייקר) ודר' אפריל קפנר (שרה דרו).
קים רייבר הצטרפה לצוות ומגלמת את דמותה של דר' טדי אלטמן, מנתחת קרדיולוגית ומי ששירתה יחד עם דר' אואן האנט, בו היא מאוהבת.
העונה מתחילה מהנקודה בה נגמרה העונה הקודמת, ג'ורג' נפטר ומצבה הבריאותי של איזי מדרדר. אך בניגוד לבקשתה המפורשת ובשל תחינותיו של אלכס, הרופאים מבצעים באיזי החייאה ולבסוף היא מבריאה.
מארק עובר לגור בבניין בו קאלי גרה ומבקש מלקסי לעבור לגור איתו. שלאחר שיכנועים רבים עוברת לגור איתו.
בית החולים "סיאטל גרייס" מתמזג עם "מרסי ווסט" ובעקבות כך על כל המתמחים מופעל לחץ להוכיח את עצמם כדי שלא יפוטרו. אי לכך, גם איזי שעדיין לוקה בסרטן, חוזרת לעבוד. אלכס חושש לבריאותה, אך איזי ממשיכה בשלה. לאחר שכשלה בטיפול במועמדת להשתלה, איזי מפוטרת. מתוך הבנה מוטעת שאלכס גרם לפיטוריה, איזי מותירה לו מכתב ועוזבת אותו ואת בית החולים.
אביהן של מרדית' ולקסי מגיע לבית החולים עם כשל בכבד בשל עברו כאלכוהוליסט. בשל הזמן הקצר שעבר מאז שנגמל מאלכוהול, הוא אינו מועמד אידיאלי להשתלת כבד. אי לכך, לקסי בודקת את מידת התאמת להשתלת חלק מהכבד שלה אצל אביה אך נמצאת לה מתאימה. היא מתחננת בפני מרדית' להיבדק וזו נמצאת מתאימה. לאחר התלבטות, מרדית' תורמת לאביה חלק מהכבד שלה ויוצאת לחופשה ארוכה מבית החולים.
טדי, הקדיולוגית החדשה, מתוודה בפני אואן שתמיד הייתה מאוהבת בו והיא מופתעת שלאחר שנפרד מארוסתו לא התקשר אליה ואף פצח בקשר עם כריסטינה. טדי נותנת לכריסטינה להשתתף בניתוחים רבים, וכריסטינה מאושרת שהגיעה לבית החולים קרדיולוגית שמעריכה את כישוריה. אואן התוודה בפני טדי שאף הוא היה מאוהב בה, אך כעת הוא אוהב את כריסטינה.
מנהל מחלקת הכירורגיה (צ'יף) ובר חוזר לשתות אלכוהול ובשל כך נכשל בניתוח שערך. מרדית' מגלה על בעיית השתייה של ובר אך לא מספרת לאף אחד וובר מחליט להפסיק לנתח ולוקח את מרדית' תחת חסותו ומלמד אותה הליכים רפואיים. מרדית' לבסוף מספרת לדרק על בעיית השתייה של ובר, והוא מחליט לספר זאת למועצת המנהלים למרות התנגדותה המועצה מחליטה לתת לדרק מינוי זמני בתור מנהל המחלקה, התפקיד שבו תמיד חשק, וריצ'רד ובר פונה לגמילה.
לבית החולים מגיעה באופן פתאומי בחורה צעירה בהיריון בשם סלואן, הטוענת בפני מארק שהיא בתו ובדיקת אבהות מוכיחה שהדבר נכון. היא עוברת לגור איתו ועם לקסי, למורת רוחה של לקסי. כשלקסי מבינה שמארק מתכוון לגדל את התינוק של סלואן היא עוזבת אותו.
לקסי שוכבת עם אלכס, שלאחר עזיבתה של איזי מחליט לחזור לגור בביתה של מרדית'. זאת בעוד מארק נוסע ללוס אנג'לס כדי שאדיסון תוכל לטפל בבת שלו, אשר הריונה אינו תקין. למרות שמארק ואדיסון שוכבים, כשהוא מגלה שלקסי שכבה עם אלכס הוא מנתק את הקשר עימה. מארק מבקש להיות שותף בגידול הילד של בתו, אך זו מחליטה לבסוף על אימוץ וחוזרת לגור עם אימה.
הרצון של מארק להיות אבא מוביל אותו לבקש מערכת יחסים בוגרת, שאינה מושתת רק על יחסי מין. לפיכך, הוא מתחיל לצאת עם טדי, אך לא מתמיד בכך. לעומת זאת מערכת היחסים של אריזונה וקאלי פורחת, עד שאריזונה מגלה לקאלי שהיא לא מעוניינת בילדים. קאלי המופתעת מנסה להתאים את עצמה לכך בשל אהבתה לאריזונה, אך מבינה שאינה מסוגלת להשלים עם כך, והשתיים נפרדות. דרק מביע בפני מרדית' את רצונו להביא ילדים לעולם , ומרדית' - שבתחילה נרתעת מן המחשבה , מביעה אף היא רצון דומה ונכנסת להיריון .
כריסטינה מבינה כי קיים מתח בין אואן לטדי ולאחר שהיא מבינה כי יש לו רגשות כלפי טדי, היא נפרדת ממנו. ביילי מתחילה לצאת עם רופא מרדים. תפקידה של מרדית' כאשת המנהל מקשה עליה מול דרק והקולגות שלה ולקסי מבחינה כי לאפריל רגשות כלפי דרק. לקסי ואלכס הופכים לחברים וריצ'רד חוזר לעבוד, אך בתור רופא מנתח מן המניין ולא כמנהל.
לקראת סוף העונה, מתמודדים דרק, לקסי וריצ'רד ובר עם גרי קלארק, בעלה של חולה אותה יש לנתק מהמכשירים, למרות סירובה של בעלה ובשל מסמך עליו חתמה שנים קודם המחייב אותם לעשות כן. מאוחר יותר קלארק חוזר לבית החולים ופותח במסע ירי והורג ופוצע רבים בבית החולים. הוא יורה בריד שמתה במקום ובאלכס שמדמם קשות אך ניצל בשל טיפולם של לקסי ומארק, כשלקסי אף מסכנת חייה כדי להצילו.
ביילי וצ'רלי נמצאים עם מרי (מנדי מור בתפקיד אורח) שעומדת לעבור ניתוח. גרי קלארק יורה בצ'רלי וביילי מצליחה להציל את עצמה כשהיא מבינה שמסע הנקמה שלו מכוון כלפי מנתחים, והיא אומרת לגרי קלארק שהיא אחות. ביילי ומרי מנסות להציל את צ'רלי, אך לא מצליחות והוא מת. דרק מודיע למרדית' וכריסטינה שיש יורה בבית החולים, וכשהן יוצאות בעקבותיו הן רואות את גרי קלארק יורה בו. כריסטינה מבינה שעליה לנתח אותו ואייברי עוזר לה. מרדית' ואפריל מחכות מחוץ לחדר הניתוח. אואן חוזר לבית החולים בשביל כריסטינה, ובכך בוחר בה על פני טדי. גרי קלארק נכנס לחדר הניתוח ובאיומי אקדח על כריסטינה מצווה עליה שלא להציל את דרק. מרדית' מבקשת ממנו שיירה בה והוא יורה באואן. אייברי מצליח לגרום לו לחשוב שדרק מת. לאחר שגרי קלארק יוצא מחדר הניתוח, כריסטינה ממשיכה לנתח ומצילה את חייו של דרק. מרדית' מוציאה את הכדור מאואן בחדר ניתוח נפרד בעזרת אפריל, ותוך כדי עוברת הפלה. קאלי ואריזונה נמצאות ביחד במחלקת הילדים בזמן הירי. ריצ'רד נכנס לבית החולים ומנהל שיחה עם גרי קלארק שבעבקבותיה מחליט גרי קלארק לנצל את הכדור האחרון שנותר לו באקדח כדי להתאבד.
אריזונה אומרת לקאלי שהיא רוצה להביא איתה ילדים והן חוזרות להיות ביחד.
עונה 7
העונה השביעית של הסדרה מתחילה בניסיון של צוות בית החולים להתמודד עם הטראומה של מסע הירי בבית החולים. כדי להתחיל את מסע ההחלמה של הצוות ולבחון את התמודדותם ויכולתם להמשיך לתפקד כרופאים, מוזעק הפסיכולוג אנדרו פרקינס לבית החולים. פרקינס הוא מומחה בטיפול בטראומות ומי שאמור לאשר להם אם הם יכולים להמשיך לנתח.
דרק מחליט באופן ספונטני להתפטר מהתפקידו כמנהל וחוזר לנתח, תוך שהוא לוקח סיכונים רבים בעת נסיעה מעל המהירות המותרת. כריסטינה שוקעת בהכנות לחתונה, ומרדית מסרבת לספק לדרק על ההפלה שעברה. אלכס מסרב להוציא את הכדור שנותר בגופו עד שביילי מכריחה אותו להוציאו ולקסי מתמוטטת רגשית ומתאשפזת לזמן קצר.
ביום חתונתה של כריסטינה עם ד"ר אואן האנט, דרק נעצר על נסיעה במהירות מופרזת. מרדית הכועסת מגיעה לבית הסוהר כדי לקחת את טבעת הנישואין ממנו, שכן הוא אמור היה לשמש כשושבין ומותירה אותו שם. בעוד עובדי בית החולים מקבלים אישור לנצח, רק כריסטינה ומרדית אינן זוכות לקבל את האישור המיוחל. רק לאחר שמרדית' מספרת לד"ר פרקינס על ההפלה, היא זוכה לקבל את האישור.
לאחר שכרסטינה מקבלת את האישור לנתח, היא מתמוטטת במהלך ניתוח ואינה מסוגלת לתפקד כבעבר כרופאה. היא אף מתפטרת מעבודתה ודרק, אותו הצילה כשניתחה אותו, עומד לצידה.
אריזונה וקאלי מתכוננות לטוס לאפריקה בשל מענק יוקרתי בו זוכה אריזונה. אך אריזונה מחליטה להיפרד מקאלי בשדה התעופה. קאלי השבורה מתנחמת בזרועותיו של מארק סלואן, ונכנסת להריון. אך אריזונה, שאינה יכולה בלי קאלי, מחליטה לחזור ולבסוף השתיים חוזרות להיות יחד. בעוד מארק משפר יחסיו עם לקסי, כשלזו נודע על ההריון של קאלי, היא מסרבת לחזור אליו.
אריזונה וקאלי יוצאות לחופשה אך עוברות תאונת דרכים. קאלי, כמו גם התינוקת אותה הם נאלצו ליילד, נמצאות במצב מסכן חיים. פרק זה היה לפרק מחזמר.
במהלך העונה ג'קסון מתאהב בלקסי והשניים הופכים לזוג.
כחלק מהבאת חולים מאפריקה לבית החולים סיאטל גרייס, מובאת תינוקת חולה, אותה דרק מנתח. דרק מבקש ממרידית' לשקול לאמץ את הילדה והשניים מתחילים בהליך אימוץ ואף מתחתנים באופן רשמי על ידי שופט.
אדל וובר מגיעה לבית החולים ומאובחנת כחולת אלצהיימר עם קריטריונים מתאימים לניסוי האלצהיימר של דרק. מרדית מחליטה להתערב בניסוי ומחליפה את הפלסיבו אותו אמורה הייתה לקבל לפי נוהל הניסוי בחומר פעיל. כך מסכנת את משרתה, משרתו של דרק ושל כל בית החולים בכלל. אלכס, מספר זאת לד"ר האנט בהיותו שתוי ומתוך כוונה להתמנות למתמחה ראשי. דרק מתעמת עם מרדית כאשר נודע לו על שעשתה והיא דורשת מאלכס לעזוב את ביתה. לבסוף, נבחרת אפריל קפנר למתמחה הראשית.
בעוד דרק מסרב לחזור לביתם, מרדית' ודרק מקבלים את האישור על אימוץ התינוקת האפריקאית ומרידית' לוקחת אותה הביתה לבד. שם מוצאת אותה כריסטינה, לאחר שאואן ביקש ממנה לעזוב את ביתם כיוון שבכוונתה לבצע הפלה, לאחר שלא התחשבה בדעתו באשר לצעד זה.
עונה 8
ד"ר מרדית גריי וחבריה שרק אתמול היו סטודנטים לרפואה, וכיום הם רופאים בעלי שם הנותנים משמעות אדירה למשפט חיים או מוות. הם מנסים לשלב את חייהם הפרטיים עם המקצועיים אך מתברר שזה לא פשוט כמו שניראה . העונה השמינית החלה את שידורה בפרק כפול ב-22 בספטמבר 2011 בארצות הברית. לעונה זו צפויים 24 פרקים. זוהי צפוייה להיות העונה האחרונה של הסדרה .