Incapace di darsi pace per l'esito dell'intervento eseguito su Megan Hunt, Meredith prima si sfoga e poi propone un intervento rivoluzionario: un trapianto di parete addominale. La paziente accetta di sottoporsi all'operazione, nonostante il parere contrario della famiglia. Per trovare il donatore adatto, Meredith sguinzaglia tutti gli specializzandi sperando di trovare presto ciò che trova. Nel frattempo, Carina DeLuca - dopo aver portato avanti la sua relazione intima con Arizona - propone alla dottoressa Bailey il suo studio sull'anatomia femminile e ottiene il via libera, scatenando la curiosità delle colleghe. Owen e Teddy cercano di rintracciare il figlio di Megan, che si trova ancora in Iraq. Intanto Megan riunisce la famiglia per parlare con Owen del suo matrimonio, facendogli promettere che se dovesse succederle qualcosa si occuperà di suo nipote. Owen decide di affrontare Amelia, parlandole dolcemente, ma lei non la prende bene e pensa solo che Teddy sia gelosa e che la famiglia di Owen semplicemente non la apprezzi. Jo deve gestire l'imbarazzo per essere andata a letto con lo specializzando da tutti soprannominato "Occhiali", e poi gli soffia il posto all'intervento di Meredith. Si confida, raccontando di aver paura di Alex dopo averlo visto aggredire Andrew. A quel punto, Alex confessa a Joe di aver trovato suo marito. E aggiunge che non le farebbe mai del male, facendola tornare da lui. Mentre April e Jackson si confrontano, e April annuncia di volersene andare, entrambi gli interventi - quello su Megan e sul ragazzo operato da Amelia - hanno un esito positivo. Amelia dà a Owen il consenso di stare con Teddy, se vuole, e lui la bacia. Ma Teddy non vuole essere l'altra donna e vuole che restino solo amici finché lui è sposato. Infine, Amelia partecipa come volontaria allo studio di Carina, scoprendo di avere un grosso tumore al cervello...