Au sein de l'hôpital de Seattle Grace, le docteur Meredith Grey se consacre pleinement à ses recherches. Les essais cliniques se poursuivent dans l'effervescence et les progrès constatés sont de plus en plus convaincants. La psychiatre Wyatt s'inquiète surtout du fait que Meredith n'a aucune vie personnelle. De son côté, Cristina apprend que la carrière de Burke vient d'évoluer de façon significative. Elle en ressort profondément affectée. Parallèlement, Derek avoue à Sloan être totalement obsédé par Meredith. En effet, il ne pense qu'à elle, malgré sa relation poussée avec Rose...