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. Catherine Avery, un chirurgien de renom, vient rendre visite à son fils Jackson. Dans ses bagages, elle apporte un cas médical rare : une greffe de pénis. Les résidents font de leur mieux pour l'impressionner et travailler avec elle. De leur côté, Arizona et Alex soignent Zola, la fille adoptive de Meredith et Derek, mais sans leur en parler : ils sont en effet soumis à une règle de confidentialité. Parallèlement, Teddy s'active pour organiser un repas entre couples. Quant au docteur Bailey, elle s'interroge sur sa relation avec Eli, rencontré au sein de l'hôpital. Doit-elle continuer à le fréquenter ?