Fabuła sezonu skupia się na relacjach pomiędzy Meredith Grey a Derekiem Shepherdem, które stają się oschłe po ujawnieniu, że Derek ma żonę. Preston Burke i Cristina Yang pogłębiają swoją znajomość, podobnie jak Izzie Stevens i Alex Karev, mimo to Izzie zakochuje się później w swoim pacjencie Dennym Duquette. Dr Miranda Bailey zachodzi w ciążę i dowiadujemy się także nowych faktów o rodzinie Meredith.
Przez kilka tygodni po odcinku wyemitowanym po Pucharze Super Bowl serial przyciągał więcej widzów niż Gotowe na wszystko.
Seria 3. (2006–2007)
Sezon trzeci rozpoczął się 21 września 2006 i zakończył się 17 maja 2007. Premierowy odcinek został obejrzany przez 25,14 miliona widzów, w tym 10,9 miliona w wieku 18–49 lat, wyprzedzając widownię premierowego odcinka CSIMedia Life Magazine.. Do głównej obsady serialu dołączyli Sara Ramírez jako dr Callie Torres oraz Eric Dane jako dr Mark Sloan, którzy występowali już w drugiej połowie poprzedniego sezonu. Sezon liczy 25 odcinków.