La sexta temporada de 'Anatomía de Grey' comenzó sus emisiones el 24 de septiembre de 2009 tras el doloroso suceso que sacudió el hospital Seattle Grace. George murió tras ser arrollado por un autobús en un intento por salvar a la persona que iba a sufrir su mismo destino. Cada personaje lo sobrelleva a su manera, como Izzie, que además está lidiando con las secuelas de su operación de cáncer, de la cual salió sana y salva. Meredith y Derek se encuentran mejor que nunca e incluso comienzan su nueva etapa como marido y mujer. Esto lleva a que la pareja quiera tener un hijo, algo que no será sencillo, pues Grey llega a sufrir un aborto al poco de enterarse de que está embarazada.
En cuanto a Cristina y Owen, su relación se resiente con la llegada de Teddy Altman, la nueva cirujana cardiotorácica y amiga íntima del doctor Hunt, ya que ambos sirvieron al cuerpo militar de Estados Unidos. La relación de Cristina con Owen y su deseo por sobresalir en la especialidad ocasionarán que la residente no sea del agrado de Altman. Por otro lado, Lexie y Mark siguen con su tira y afloja emocional, pero el descubrimiento de la hija adolescente de Sloan no sentará nada bien a la pequeña Grey.
Richard tiene claro que quiere que el hospital sea el referente número 1 y por eso mismo lo fusiona con el Mercy West, su principal competidor. En esta fusión se producirán varias idas y venidas de personal, donde caerán algunos como Izzie. Esto lleva a que al Seattle Grace entren a trabajar nuevos residentes, como Jackson Avery, April Kepner, Reed Adamson o Charles Percy. Tras este trabajo por parte de Webber y la presión que le supone, acaba siendo despedido al descubrirse que ha vuelto a recaer en la adicción al alcohol. Derek ocupa su puesto de jefe de cirugía.