シアトル・グレース病院にインターンとして初出勤したメレディス・グレイとインターン仲間たち。昨日まで医学生だった彼らが、今日からは医師として人の命を預かる立場に立ち、実践訓練を強いられる日々が始まる。病院のスタッフや患者と向き合いながら、彼らは次第に現実の厳しさを目の当たりにしてゆく。そんな中メレディスは、新しく上司となるデレク・シェパードが、前夜に一晩限りの関係を持った相手だったと知って動揺する。

シアトル・グレース病院の元ベテラン看護師りズを、患者として担当することになったクリスティーナ。オペを期待するクリスティーナは、衰弱していくりズから医師としての新たな教えを受ける。デレクとメレディスは、誤ってクギ打ち銃を頭に打ち込んだ作業員を奇跡的に助けるが、術後の検査で新たな事実が発覚し、患者の将来を左右する重要な決断を迫られる。また、イジーが学費のためにランジェリーモデルをした広告が雑誌に掲載され、それを患者の一人が見たことが発端となり、噂が一気に病院中に広まってしまう。

疲労困憊でオペに立ち会ったメレディスは、自分のミスがオペに影響したのではと気を病む。しかし医師への道を絶たれることを恐れ、なかなか言い出すことができない。イジーはボーイフレンドのためにホームパーティを企画するが、事態は思わぬ方向へ。一方、アレックスは、鎮痛剤の中毒になった患者の対処をまかされることになる。

腹部に巨大な腫瘍を抱え不安に陥る患者が、アレックスを気に入って担当に指名した。しかし口の悪さが災いとなり、アレックスは患者の前で恥をかく羽目に。デレクは、メレディスを助手につけ、パーキンソン病を患った不機嫌な患者のオペを検討する。しかし2人の恋愛関係を認めないベイリーは、メレディスに厳しい試練を課す。また外科部長の座を賭けたバークとデレクのバトルにも拍車がかかる。

クリスティーナがオペの最中に倒れてしまった。体力が回復するまでに安静にと命令されるが、クリスティーナは医師としての任務を果たそうと、無理をして病院内を動き回る。更に身の回りの面倒を見るためにやってきた母親も、クリスティーナのストレスに拍車をかける。そして伝説の医師エリス・グレイを患者として迎え入れたシアトル・グレース病院は、彼女の言動に振り回されることに。

大規模な列車事故が発生し、重症の患者が次々とシアトル・グレース病院に運び込まれてきた。クリスティーナは、患者の切断された足を探すために病院内を奔走する。イジーは友情とキャリア・アップの板ばさみになって悩み、アレックスも自分が医師を目指すべきなのか自信を失い始める。そして遂にメレディスは、自分か妻か、どちらかを選んでくれとデレクに決断を迫るが・・・。

クリスティーナ、メレディス、イジーの3人は、シェーンという名の男性患者の病状解明に乗り出す。シェーンは異常に腹部が膨らみ、明らかに”妊娠”していた。アレックスは、両親の過剰な保護下にある思春期の少女を担当し、彼女との対話を通じて、イジーに対してもっと心を開くべきだと気付く。

シアトル・グレース病院の看護婦たちが、ストライキに突入した。病院内に残された医師たちは、人手不足の中でなんとか業務をこなさなければならない。そんな中メレディスは、ベットに置き去りにされたまま呼吸困難に陥った老婦人を見つけ処置を施すが、居合わせた患者の友人たちに「余計なことをした」と逆に非難されてしまう。妊娠した若い女の子を担当することになったイジーは、彼女に若い頃の自分の姿を重ねてしまい・・・。

朝目覚めた瞬間に、「今日はイヤな1日になるかも」という思いが頭をよぎったメレディス。悪い予感は的中し、胸部に原因不明の損傷を抱えた患者が搬送されてきたことをきっかけに、シアトル・グレース病院全体が重大な危機にさらされる出来事が起きる。病院内に不吉な緊張感が漂い始める中、陣痛が始まったベイリーが入院してくるが・・・。

入院中のバークを見舞いに訪れた彼の両親と、気まずい初顔合わせをしてしまったクリスティーナ。バークの母親は、クリスティーナが自慢の息子に見合う相手かどうか、厳しい目で観察を開始する。また病院内の落し物として掲示板に貼られた女性用の下着を巡って、カリーの浮気を疑うジョージ。メレディスは、優しくて思いやりのあるフィンに心を動かされるも、今度こそアディソンとの結婚にピリオドを打つというデレクの言葉を聞き、ますます混乱するばかり。そんな３人は担当する患者を通じて、それぞれの悩みに対する答えを見出す。

シアトル･グレース病院で開かれた死亡症例検討会に出席したメレディスたち。そこでデニーの症例が取り上げられ、イジーを含むインターンたちの責任者であるベイリーが、非難の矢面に立たされる。いよいよ病院に復帰することになったバークのために、クリスティーナは周りに気付かれないようにバークをサポートすることを提案。デレクとアディソンは離婚に向けて具体的な話し合いを始め、デニーが残してくれた巨額の遺産を手にしたイジーは、その使い道に頭を悩ませる。そんな中病院には、離婚したものの“離れられなく”なってしまった元夫婦の患者が現れる。

やっと病院に戻ることが許可されたイジーと、彼女を迎え入れたベイリーには、それぞれに大きな壁が待ち受ける。メレディスはニューヨークから訪ねて来たデレクの姉に気分を害され、アレックスは珍しいケースの助手に自分ではなくジョージを指名したアディソンに腹を立てる。またバークの後遺症を隠すために、オペのスケジュールやメンバーにまで目を配るようになったクリスティーナは、次第に他のインターンたちから孤立し始める。

メレディスと離れて自分の考えを整理するため、郊外へキャンプに行くと決めたデレク。バークを誘ったつもりが芋づる式にメンバーが増え、ウェーバー部長を含む男ばかりの大所帯で出掛けることに。ところがジョージとアレックスの些細な言い争いがケンカに発展し、キャンプどころではなくなってしまう。同じ頃病院では、隠し事に気付いたベイリーがクリスティーナを追及。メレディスは、マークが担当する性別適合手術に立会い、アディソンは転倒した出産間近の妊婦を診る。そしてイジーには、カウンセラーとともに１日を過ごすという課題が与えられる。

多額の費用がかかるため断念されたヘザーの手術に、救世主が現れる。何者かが匿名でヘザーの治療代を病院に寄付したのだ。ジョージは「すべてを正直に話す」と約束していたベイリーに詰め寄り、ハロルドはガンが転移していた場合も手術の続行を希望していたことを知る。そんなハロルドの術後の経過は思わしくなく、ジョージと家族は難しい決断を迫られる。デレクに指摘された悩みを抱えるメレディスは、思いがけない相手からのアドバイスに救われる。また再度手術を受けたバークは、手の震えが消えたことをデレクに告げる。

事故現場で怪我人の手当てをしている最中に、誤って海へ落ちたメレディスは、意識不明のまま水中から引き上げられる。イジーはフェリーの中で２台の車の間に挟まって動けない怪我人を発見。絶望的な状況の中で対処を迫られ、必死に自分を奮い立たせる。大勢の負傷者が運び込まれたシアトル･グレース病院では、重体の女性が息子の無事が確認できるまで手術を拒否すると宣言。ジョージは彼女に必ず息子を捜し出すと約束してしまう。また事故に遭った被害者の家族や知人たちが病院に殺到し、アレックスがその対応を任される。

ウェーバー部長の下、必死にメレディスの蘇生に取り組むバークとベイリー。心配で落ち着かないデレクは担当を外され、エリスの病室へ向かう。現場で目を離した自分を責めると同時に、メレディスがどれほど母親との関係に悩んでいたかを知ったデレクは、エリスにその怒りをぶちまける。その頃生死をさ迷うメレディスは、夢の中で過去に亡くなった患者たちに遭遇し、不思議な対話をする。一方、アレックスが事故現場から救助した妊婦が目を覚ますが、自分の名前から赤ちゃんの父親を含む、すべての記憶を失っていることが判明する。

アパートで爆発事故が起こり、原因となった部屋に住む若い夫婦と１歳児を含む、数人の患者が病院に運び込まれた。何をしても泣きやまないその子どもの様子を不審に思ったアレックスは、同じ事故で運び込まれた隣人の男性から夫婦の様子を聞きだす。チーフ･レジデントに抜擢されたカリーは張り切って現場を仕切りはじめ、使い物にならない新米インターンばかりを押し付けられたベイリーは不満を募らせる。

クリスティーナはメレディスがデレクとヨリを戻したことを察知。しかしメレディスは、そのことをみんなに話そうとはしない。マークとウェーバー部長は舌ガンの患者のために、前例がほとんどない神経縫合手術に挑む。そんな中、約１年間も半昏睡状態のままで、メレディスたちが密かに“長老”というあだ名を付けていたチャーリーが、突然目を覚ます。驚いたことに、インターン時代に彼の病室をたまり場にしていたイジーたちのお喋りを、チャーリーはすべて聞いていたのだった。

恐れていた頸動脈の破裂を起こしたニック。唯一彼の病室にいたレクシーは、必死に出血を止めようとするが、やがてニックは脳卒中を起こしてしまう。横転した救急車の車内に閉じ込められたレイとスタンの救出は難航。やがてスタンは息を引き取り、レイも心不全を起こしていることが判明する。メレディスは自ら車の中にもぐりこみ、困難な状況の中で、細心の注意が必要な処置をすることに。一方デレクは、大事なオペの最中に故障したコンピューターを見事に修理した看護師ローズと急接近する。

スローンにもてあそばれた看護師たちが“反スローン同盟”を結成。彼女たちは団結して、スローンに協力することを一切拒否する。イジーは、アレックスの子どもを妊娠したエヴァを担当するが、検査結果は意外なものに。しかしすでに父性が芽生えはじめているアレックスに、その事実を言い出すことができない。そんな中、バークが優秀な心臓外科医に贈られる権威ある賞に輝いたというニュースが駆け巡り、影で彼を支え続けたクリスティーナと、バークにライバル心を燃やすハーンは、それぞれに複雑な心境に陥る。

死ぬ前にせめて少年を助けてやりたいと臓器提供を申し出た死刑囚ウィリアムは、ジャクソンの提供者に適合していることが判明。メレディスはウィリアムの望みを叶えるため、黙って脳死を見届けようとするが、間一髪でデレクに見つかり、ウィリアムはオペ室へ急行。残された時間がどんどん減るジャクソンを見かねたベイリーは、オペ中のデレクに臓器を譲ってくれと直談判する。一方、仮眠室でレクシーとセックスを楽しんでいたスローンは、思いもよらない事態に陥ってしまう。

とうとうデレクがプロポーズし、それを受け入れたメレディス。化学療法をはじめたイジーは、辛さをまぎらわせるために２人の結婚式の計画に没頭。２人の意向に反して豪華な挙式の準備をはじめる。一方クリスティーナから別れを告げられたオーウェンは、病院内のセラピーを受けはじめる。また、ERを任されたアレックスは、交通事故で運ばれてきたメロイに精神科のコンサルを提案するジョージと衝突。ところが、メロイは自殺志願者であることが判明し、ジョージの機転が窮地を救うことになる。

大規模なホテル火災の負傷者たちが続々と運び込まれ、大混乱となるＥＲ。そんな中、熱傷患者のキャシー･ベッカーが亡くなり、その責任を巡って関わったスタッフたちが取り調べられることに。ひとりずつ部長に呼ばれ、事実確認を行っていくと、次第に当時の状況が明らかになる―。同じ時間ＥＲにいた患者は、他にも消防斧が胸に突き刺さった男性、体表の６割に火傷を負った青年、ハシゴから転落した消防士など。次々と運び込まれる彼らに随時対応しながら、医師たちは誰もがこの困難を乗り越えようと最善を尽くしていたが・・・。

メレディスからリチャードがアルコール依存症だと知らされたデレクは、すぐに理事会に報告しようとするが、メレディスは断固反対。それとなくリチャードにさぐりを入れるも、彼は頑なにデレクを突っぱねる。そんな中、久々にリチャードがウィップル手術を執刀することになり、デレクとベイリーは、不安に駆られる。イジーはアレックスのもとへ戻ってくるが、避けられてばかりできちんと向き合ってもらえない。またオーウェンは、恋愛よりも仕事に意欲的なクリスティーナと、まだ自分を想っていると知ったテディの間で揺れ動く。

バレンタインデーのダブルデートに向かう途中、緊急事態で病院へ呼び戻されるメレディス、デレク、クリスティーナ、オーウェンの４人。バレンタインのディナー客で満席だったレストランの屋根が崩落し、大勢の怪我人が運び込まれたのだ。しかし大混乱するＥＲを横目に、デレクは新任部長としてマスコミ対応や理事との食事会に引っ張り出されることに。一方アリゾナとカリーはベイリーと麻酔科医のベンを結びつけようと画策。大胆なイメチェンでマークとの別れを乗り越えようとするレクシーは、ジャクソンから手厳しい指摘を受ける。

肺大細胞ガンが体中に転移し、余命半年以下と診断されたキムは、担当医のテディに安楽死させて欲しいと願い出る。手続きには2名の医師の署名が必要なため、テディはオーウェンに協力を求めるが、オーウェンは猛反対。眠れない夜が続くオーウェンは、ことあるごとに従軍時代のある出来事を思い出すようになっていた。一方、初めての脳室内腫瘍摘出に挑むはずだったメレディスは、直前でデレクにオペを横取りされてしまう。そんな中、部長就任以来、周囲との距離感に悩むデレクに対してリチャードは部長の心得を伝授する。

妊娠テストで陽性反応が出たメレディスは、ニュースを伝えようとデレクの元へ急ぐ。同じ頃、デレクに対して妻の不法死亡訴訟を起こしたゲイリー･クラークが病院へやってくる。妻が蘇生しなかったのはデレクの責任だと思い込んでいるクラークは、デレクに復讐するため銃を隠し持っていた。偶然にクラークと遭遇したリードとアレックスが次々と撃たれ、病院は緊急封鎖に。カリーとアリゾナは小児外科フロアに缶詰となり、患者の病室に閉じ込められたベイリーとパーシーの目の前にも、銃を構えたクラークが現れる。

ＥＲにおいてカギとなるのは、患者の生死を左右する最初の１時間“ゴールデン･アワー”。ＥＲを担当するメレディスの、午後６時からの１時間を追う。レクシーに片頭痛だと判断されたミッチに脳卒中の兆候を見つけ、胸焼けが続くオリヴァーを念のため２度Ｘ線へまわすなど、彼女は機転を利かせて患者の命を救おうと奮闘。そんな中メレディスは、転んで手首を傷めたとやってきたリチャードの妻アデルの記憶があいまいなことに気付く。ＣＴ検査の結果、何も問題はないとリチャードは主張するが、メレディスにはある不安が残る。

ウイルス性胃腸炎が街中で大流行。病院は患者であふれ、職員にも病欠が相次ぐ。そんな中、クリスティーナとシェーンは人工血管の臨床試験患者たちの術後30日目を迎える。国立衛生研究所に報告する大事な日だが、クリスティーナにオペの予定が入ったためシェーンが臨床試験の患者を任される。アレックスは、肛門形成を得意とする開業医のレバッケスのオペに入ることになるが……。