Anatomi Grey mengikuti kisah Meredith Grey, seorang dokter muda berbakat yang memulai karier medisnya sebagai residen bedah di Seattle Grace Hospital (kemudian dikenal sebagai Gray Sloan Memorial Hospital). Meredith, putri dari seorang ahli bedah terkenal, mencoba membangun reputasinya sendiri sambil menghadapi tekanan dunia kedokteran yang kompetitif dan penuh emosi. Seiring waktu, kita diajak menyelami kehidupan pribadi dan profesional para dokter dan staf rumah sakit, termasuk sahabat dekat Meredith seperti Cristina Yang, Izzie Stevens, George O'Malley, dan Alex Karev. Hubungan mereka sering kali kompleks: cinta terlarang, persahabatan, pengkhianatan, dan kehilangan menjadi bagian dari perjalanan mereka. Dengan setiap pasien yang mereka rawat dan setiap operasi yang mereka lakukan, para dokter tidak hanya menyelamatkan nyawa—mereka juga belajar tentang kehidupan, pilihan sulit, dan bagaimana menjadi manusia yang lebih baik (atau lebih kuat) di tengah kekacauan medis dan emosional. Serial ini tidak hanya menyoroti prosedur bedah yang menegangkan dan realistis, tetapi juga menyentuh isu-isu sosial dan etika seperti kematian, identitas, gender, trauma, dan cinta dalam segala bentuknya.