Les résidents préparent leur examen de cinquième année. Certains deviendront titulaires en chirurgie. D'autres pas. Derek et Meredith tentent de sauver leur mariage. Meredith doit se défendre en justice. Le procès "Alzheimer" occupe une partie de l'intrigue de cette saison 8. Mark s'entiche d'une autre femme. Owen prend en main le service mais risque de perdre Cristina. Dernières apparitions de Kim Raver et Chyler Leigh dans l'ultime épisode de la saison, enjeu d'un cliffhanger original. 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. Elle espère être à la hauteur, mais ne parvient pas à imposer son autorité. Cristina et Owen sont toujours en désaccord au sujet de la grossesse de Cristina. Celle-ci souhaite avorter, alors qu'Owen désire garder l'enfant. Ce dernier doit partir avec Callie en urgence sur le lieu d'un accident : une route de Seattle s'est fendue, laissant un gouffre immense. Plusieurs victimes sont recensées...