האנטומיה של גריי עונה 2 מתחילה מיד לאחר שאדיסון מופיעה ומציגה את עצמה בפני מרדית' כאשתו של דרק. מאוחר יותר, מטופלת מגלה שמרדית' שכבה עם בעלה של אדיסון והיא מתחצפת כלפי מרדית. אדיסון נכנסת ואומרת שהיא זו שבגדה בבעלה והמטופלת חייבת למרדית' התנצלות. דרק מספר למרדית' את הסיפור. דרק ואדיסון גרו בו ניו יורק והוא חזר הביתה כדי למצוא את אדיסון במיטה עם החבר הכי טוב שלו, מארק. הוא עזב והגיע סיאטל.
בעיות מקדרימי של מרדית'
אדיסון הגיע לסיאטל כדי לשכנע את דרק לחזור איתה לניו יורק. הוא לא בדיוק קופץ על ההזדמנות והיא נותנת לו מסמכי גירושין שאומרים שהיא תחתום אם כן. היא אומרת למרדית' שהיא לא רוצה גבר שלא רוצה אותה, אבל אם יש את הסיכוי הקטן ביותר שהוא כן, היא לא עוזבת את סיאטל.
ראשית, מרדית' אומרת שהיא לא רוצה שום קשר איתו, אבל אז היא משנה את דעתה ואומרת שהיא רוצה שהוא יבחר בה ויאהב אותה. היא אומרת לחתום על לְהִתְגַרֵשׁ ניירות ולפגוש אותה בבר של ג'ו. היא מחכה, אבל הוא לא מופיע עד אחרי שהיא עוזבת.
דרק מנסה להפיק את המיטב מהדברים עם אדיסון. מערכת היחסים שלהם מתוחה וברור שדרק אוהב להיות ליד מרדית', אבל הוא מנסה לפתור את זה עם אדיסון. הוא אומר לאדיסון שמרדית' לא הייתה זריקה, הוא התאהב בה והרגשות האלה לא פשוט נעלמות מיד.
לאחר זמן מה ששונאה את דרק, מרדית' מחליטה שהם יכולים להיות חברים. בבקרים הם מטיילים עם הכלב שמרדית' קיבלה מהפאונד אבל לא הצליחה להחזיק ונתנה לדרק.
דרק נסער מאוד כשהוא מגלה שמרדית' יוצאת עם הווטרינר של הכלב. הוא קורא לה זונה והיא אומרת שדרק לא יכול לקרוא לה זונה כי הוא שבר אותה. אדיסון קולט את המתח ביניהם ויש לו התמוטטות שחצי מבית החולים שומע.
מרדית' מרגישה קלסטרופובית כשהיא רואה את דרק צופה בה. היא בורחת והוא עוקב ובסופו של דבר הם ישנים יחד. כשהגיע הזמן לעזוב, מרדית נמצאת בין הווטרינר לדרק ושניהם מבקשים ממנה לבוא איתם. היא מביטה באחד ואחר כך בשני וחוזר חלילה.
התינוק והאבא
כריסטינה אומרת למרדית' שהיא בהריון, אבל לא תספר לה מי האב. מרדית' מבינה את זה כשג'ורג' אומר שראה את כריסטינה מנשקת את בורק. כריסטינה מתעלפת במהלך ניתוח ומובהלת לניתוח להריון חוץ רחמי. כמה ימים לאחר מכן, בורק וכריסטינה חוזרים להיות ביחד. בסופו של דבר, הוא רוצה לדעת מה היו התוכניות שלה עבור התינוק והיא מופתעת שהוא לא כועס כשהיא אומרת שהיא לא תכננה ללדת.
בורק נורה ומאבד קצת שליטה על היד שלו וכריסטינה מתקשה להיות שם בשבילו, אבל לבסוף, מצטרפת אליו לחדר בית החולים שלו ומחזיקה את ידו.
ברצינות? ג'ורג'?
ג'ורג' מנסה לספר למרדית' מה הוא מרגיש כלפיה, אבל היא לא ממש מקשיבה, עד לילה אחד שבו היא פגיעה במיוחד. הם ישנים יחד, אבל למרדית' יש התקף בכי באמצע ההתעלסות וג'ורג' בורח ואז עוזב. היא מנסה להתנצל, אבל לא יהיה לו שום קשר איתה. לאחר מספר חודשים, הוא סולח לה, ואמר שהוא ידע שזה לא בסדר, גם בזמן שזה קרה, והוא היה צריך לעצור את זה.
ג'ורג' מתחיל לצאת עם ד"ר קאלי טורס, אישה חסרת ביטחון שהיא מנתחת אורטופדית נהדרת. היא רוצה להשתלב עם החברים של ג'ורג' אבל נראה שהיא מבחוץ.
איזי והלב החלש
איזי מתאהבת באחד מחולי הלב של בורק בזמן שהיא יוצאת עם אלכס. אלכס אומר לחולה, דני, להתרחק כי הוא עומד למות ואז איזי תהיה הרוסה. איזי מגלה מה אלכס עשה ונפרדת ממנו. כדי לגרום לדני לעלות ברשימת התורמים להשיג את הלב שהוא צריך, איזי חותכת את אחד החוטים שלו מתוך מחשבה שבורק יחזור עם הלב החדש בכל רגע ויוכל לתקן את דני. בורק לא בא כי הוא נורה ואיזי, מרדית', ג'ורג' וכריסטינה מנסים נואשות להציל את דני, אבל הם לא יודעים מה לעשות.
אלכס מדבר על מנתחת לב וחזה אריקה האן להגיע לבית החולים לעשות את הניתוח והיא בסופו של דבר מצילה את דני. דני מבקש מאיזי להתחתן איתו והיא נעתרה. דני נראה בסדר גמור, אבל אז פתאום מת, ואיזי הרוס.
לידה מלחיצה
ד"ר ביילי מספרת לוובר שהיא בהריון, וכמה חודשים לאחר מכן אדיסון שמה את ביילי למנוחה במיטה. ביילי מגיעה לבית החולים בלידה. בעלה, ממהר להגיע לבית החולים, מתרסק במכוניתו ודרק עושה בו ניתוח מוח. הוא מפסיק וביילי, עם הרבה עזרה מג'ורג', יש לו ילד.
הכניסה של מקסטימי
מארק סלואן מופיע בבית החולים ומפלרטט עם מרדית. דרק מכה בו, וכמרדית' מחזיקה את המראה כדי שמארק יוכל לתפור את פניו שלו (הוא מנתח פלסטי), הוא מציין שכאשר דרק תפס אותו במיטה עם אדיסון, הוא הסתובב והלך, אבל כשהוא רק דיבר עם מרדית, דרק היכה באגרופים אוֹתוֹ.
