Агент Фил Колсон набирает специальную группу для борьбы с преступностью после событий фильма «Мстители». Новоиспечённой команде придётся не только сойтись в оперативной, а также исследовательской работе, но и сойтись характерами, чтобы дать отпор всем врагам организации «Щ.И.Т.»

В центре событий — молодая женщина-хирург Мередит Грей, дочь известного врача Эллис Грей. Она работает в городской больнице Сиэтла, и её коллеги, такие же начинающие врачи, как она. Хирурги оперируют и влюбляются, заводят истории болезни и служебные романы, хранят свои врачебные тайны, борются с осложнениями у пациентов и в собственной личной жизни. И зачастую отношения с противоположным полом волнуют их не меньше, чем вопрос приобретения ими профессионального опыта.

Действие фильма разворачивается в легендарном Институте имени Склифосовского - главном учреждении скорой помощи. У команды врачей отделения неотложной помощи напряженные будни. Здесь нет плановых больных, долгих совещаний и времени на подготовку к операции. Правильное решение необходимо принять за считаные минуты - на кону жизнь человека.