Les relations entre Derek et Addison sont fragilisées par l'arrivée d'un ancien ami au Seattle Grace. Toute l'équipe est témoin de leur gêne. Les autres couples de l'hôpital traversent aussi des turbulences : Burke et Cristina sont affectés par la révélation d'un secret concernant la jeune femme alors qu'Alex et Izzie ne savent comment réagir après ce qui leur est arrivé pendant le «code noir». De son côté, Derek s'occupe d'un patient atteint de troubles rares. Sa maladie demande toute l'attention de ses parents. Meredith, elle, multiplie les découvertes sur sa famille...