Meredith fait face aux conséquences de la falsification de l'essai clinique de Derek. En parallèle, elle affronte une période difficile avec Derek. Le couple se partage désormais la garde de la petite Zola. De son côté, April se bat pour se faire accepter par ses collègues comme chef des résidents...

L'assistante sociale examine le dossier d'adoption de Zola. Elle s'inquiète au sujet des relations entre Meredith et Derek. L'assistante sociale veut s'assurer de la stabilité du foyer pour l'épanouissement de la petite fille. De son côté, Cristina prend enfin une décision concernant sa grossesse...

Les titulaires découvrent avec étonnement la démission de Webber du poste de chef de chirurgie. Celui-ci veut protéger Meredith. Owen assure désormais les fonctions de responsable. Les résidents doivent à présent effectuer leurs premières opérations en solo. Les procédures banales s'avèrent compliquées...

Callie et Arizona se rendent à un congrès. Du coup, Mark garde Sofia le temps de ce voyage. A l'hôpital, les chirurgiens prennent en charge les victimes d'une bousculade dans une réunion d'amateurs de bandes dessinées. Jackson est déçu par Mark qui ne le laisse pas intervenir sur ses opérations...

Meredith utilise Lexie pour pousser Derek à s'intéresser à son patient atteint d'une tumeur au cerveau. Pendant ce temps, Alex et Teddy recherchent un moyen alternatif pour soigner un patient très superficiel. Quant à Callie et Cristina, elles ont affaire à une opération très difficile...

Owen forme une équipe avec des médecins du service de chirurgie du Seattle Grace pour un match de softball. Il l'entraîne avec attention. Alex s'informe de l'état du dossier de l'adoption de Zola. Il veut aider Meredith et Derek. De son côté, ce dernier se prépare pour une opération inédite...

Louise, la mère de George O'Malley, vient au Seattle Grace demander de l'aide à la suite d'une opération ratée qu'elle a subie ailleurs. Meredith la soigne. Alex, de son côté, se sent menacé par une candidate reçue par Arizona. Jackson s'interroge sur les sentiments que Lexie éprouve pour Mark...

Meredith et Derek reçoivent enfin des nouvelles de Zola. Henry est envoyé au bloc opératoire alors que Teddy doit s'occuper d'un autre cas. Meredith et Alex, de leur côté, se retrouvent en danger alors qu'ils se rendent dans un autre hôpital pour soigner un nouveau-né dans un état de santé inquiétant...

Un accident de voiture envoie une famille entière à l'hôpital. La fille aînée doit alors prendre une décision difficile. Alex et Meredith prennent en charge les blessés. Cristina cache à Teddy qu'Henry est mort. Elle attend la fin de l'intervention. Quant à Derek et Meredith, ils retrouvent Zola...

Les médecins se préparent pour une opération délicate visant à séparer deux soeurs siamoises. Des tensions apparaissent entre les différents chirurgiens de l'hôpital. Bailey utilise Meredith comme excuse lorsque Ben tente de faire avancer leur relation en souhaitant qu'ils emménagent ensemble...

Richard doit fêter sa 10 000e intervention avec une greffe de foie. Mais l'opération sème la discorde entre la patiente et sa donneuse. Meredith ne parvient pas à choisir sa spécialité. Lexie et Derek se chargent d'un cas extrêmement délicat : un jeune garçon atteint d'une une tumeur quasiment inopérable.

Alors que Meredith met Zola au lit, elle s'endort et commence à imaginer la vie des docteurs du Seattle Grace dans un monde parallèle, dans lequel elle aurait eu une enfance heureuse. Derek et Addison ne se seraient pas séparés et Owen et Callie sortiraient ensemble. Tout aurait pu être si différent...

Le jour de la Saint-Valentin, Lexie propose de garder Zola, et Callie prépare une surprise pour Arizona. Cristina et Owen continuent de s'éloigner l'un de l'autre. Quant à Bailey, il s'occupe avec Meredith d'une jeune patiente de 32 ans, atteinte d'une tumeur difficile à localiser...

Amelia se rend à Seattle pour demander à Derek de l'aider sur un cas complexe. Cristina et Owen se disputent pendant leur thérapie de couple. Meredith s'occupe d'un homme dont la main est coincée dans un hachoir à viande. Pendant ce temps, les internes continuent à réviser pour leurs examens...

Lexie prend son service en pédiatrie et doit s'occuper d'un petit prématuré, pesant moins d'une livre. La maladie d'Adèle continue de progresser. Après qu'il s'est brûlé en éteignant un petit incendie que sa femme a accidentellement provoqué, Richard se rend compte que des changements sont nécessaires...

Derek demande à Meredith de revenir travailler avec lui dans le service de neurochirurgie. De son côté, Alex refuse d'admettre que Morgan, stagiaire à l'hôpital, s'intéresse à lui. Quant à Cristina, elle s'interroge sur le comportement d'Owen. La mère de Jackson, Catherine Avery, revient au Seattle Grace...

Teddy a des difficultés à accepter la mort d'Henry. Elle refuse d'admettre qu'elle est veuve. De son côté, Lexie se sent mal en apprenant que Mark compte emménager avec Julia, sa nouvelle petite amie. Quant à Callie, elle découvre qu'elle travaille depuis deux ans avec une ex-compagne d'Arizona...

Cristina demande plus de précisions à Owen sur la relation intime qu'il a entretenue avec une autre femme. De son côté, Callie rassure Meredith en lui assurant qu'elle est prête pour les examens. Celle-ci reçoit des informations encourageantes. Les autres résidents appréhendent d'affronter le conseil...

Les chirurgiens prennent en charge une patiente présentant de nombreuses fractures, Holly. L'équipe découvre que Holly a été enlevée à l'âge de 6 ans et qu'elle a subi des viols et des maltraitances durant douze ans. Bailey est bouleversée par cette histoire. Arizona souhaite qu'Alex reste au Seattle Grace...

Les résidents du Seattle Grace se rendent à San Francisco afin de passer les oraux pour valider leur cinquième et dernière année d'internat. Certains en profitent pour libérer leurs tensions à l'instar d'April. Dans un bar, elle en vient à donner un coup de poing à un homme. Elle embrasse ensuite Jackson...

Les résidents passent leurs oraux. Cristina ne s'entend pas avec son examinateur, Meredith vomit sans discontinuer et April revient sans cesse sur ses réponses. Jackson a du mal à se concentrer car il entend sa mère dans la pièce à côté, et Alex arrive en retard et rate la première des trois sessions...

Après l'obtention de leur diplôme, les résidents doivent décider de leur avenir. Ils ont le choix parmi plusieurs postes. Meredith opte pour Boston, Cristina choisit Mayo, et Jackson hésite avec plusieurs programmes. Quant à Alex, il décide de partir à l'hôpital Johns Hopkins. Arizona n'est pas d'accord...

L'avion de Meredith, Cristina, Arizona, Lexie, Mark et Derek s'écrase au milieu de la forêt. Cristina s'est déboîté l'épaule. Elle appelle Meredith pour que celle-ci reprenne connaissance. Arizona est allongée au sol, elle ne peut pas bouger. Lexie est retrouvée coincée sous l'aile de l'avion...