新人们进入第二年实习期，最初的新奇和激情被忙碌、疲劳取代，也慢慢发现被传为“纳粹”的贝利医生严酷外表下是一颗极其善良的心。梅雷迪斯（艾伦·旁派 Ellen Pompeo 饰）与“梦幻先生”德里克（帕特里克·德姆西 Patrick Dempsey 饰）从一夜情正式发展到谈恋爱，怎料“正室”艾迪森（凯特·沃什 kate walsh 饰）出现，原来德里克目前处于和老婆分居状态，一直被他逃避的婚姻问题再度摆上台面，梅雷迪斯倍受煎熬；那边厢，克里斯蒂娜（吴珊卓 Sandra Oh 饰）与黑人医师伯克擦出的火花持续放大，在“怀孕”和“事业”间挣扎，却不幸遭遇流产；伊泽贝尔（凯瑟琳·海格尔 Katherine Heigl 饰）和亚里克斯（贾斯汀·钱伯斯 Justin Chambers 饰）开始约会，发展也并不顺利……

本剧刚刚获得第64届美国金球奖最佳剧情类电视剧大奖。
15小时15分钟，手术室内外科医生让时间飞逝。然而在手术室外，时间把我们玩弄于股掌之间，甚至对最强的人来说 似乎都被时间捉弄，慢下来，徘回着，直至凝固。我们便停留在某一刻 无法向四周移动。
经历了第二季finale中的诸多变故后，每个人都在思考，都在回忆，都在考虑下一步怎么走。macdreamy意识到当初做了个错误的决定，但现在轮到 Meridith做令人伤脑筋的选择了，George还是没能用那三个字回应Kalie的炽烈的爱，Izzie也振作起来，只是不知她还能不能回来， Christina发觉自己是多么深爱Burk，每个人都有新的境遇。最后，第二季结尾悬念的主角——Meridith的内裤原来被Addison给捡到了。。。
欢迎来到Grace医院,west of Harvard最艰苦的外科住院医实习程序,医务新人最残酷的训练场.Meredith, Izzie 和 Christina,昨天还是学生,今天已是大夫.如果他们能挺过Grace医院的7年炼狱考验,她们就能成为合格的外科医生.然而摆在这三人组面前的, 不仅是艰苦的实习培训,她们还要应对善妒的男友和病态的父母,一夜激情和住房危机.面对重重难关,她们只有互相依靠.

复仇者联盟以及随后影响深远的纽约之战，让外星人和超能力者不再是坊间传说的秘密。纽约之战过后，世界格局即将重新洗牌，野心家们则蠢蠢欲动，神盾局面临前所未有的挑战。在此危急关头，一度传闻死于纽约的特工菲尔·科尔森探员（克拉克·格雷格 Clark Gregg 饰）“复活”，吸纳了身怀绝技的格兰特•沃德（布雷特·道顿 Brett Dalton 饰）、梅琳达·梅（温明娜 Ming-Na Wen 饰）、莱奥·菲兹（伊恩·德·卡兹泰克 Iain De Caestecker 饰）、盖玛·西蒙斯（伊丽莎白·亨斯屈奇 Elizabeth Henstridge 饰）以及来自黑客构成的民间团体涨潮组织的斯凯（科洛·本内特 Chloe Bennet 饰）加入进来。
他们以一己凡人之力，投入到各种匪夷所思且疑云重重的危险事件的调查中去……

ABC已续订《神盾局特工》第四季。