Derek Shepherd ( Dr Mamour ) --> Patrick Dempsey
Izzie Stevens --> Katherine Heigl
Denny Duquette --> Jeffrey Dean Morgan
Alex Karev --> Justin Chambers
Cristina Yang --> Sandra Oh
George O'Malley --> T.R Knight ( Theodore Raymond Knight )
Addison Montgomery --> Kate Walsh
Mark Sloan ( Dr Glamour ) --> Eric Dane
Miranda Bailey ( Le Tyran ) --> Chandra Wilson
Meredith
Meredith est interne en chirurgie. Fille d'une très réputée chirurgienne, elle espère suivre les traces de sa mère (qui est atteinte de la maladie d'Alzheimer). Elle tente de combiner au mieux sa vie privée et professionnelle. Elle vient d'intégrer l'Hôpital Grace de Seattle, apprend le métier et tombe sous le charme du chef de la neurochirurgie: le Dr Derek Shepherd. Douée, entêtée et un brin cynique, Meredith n'en est pas moins emplie de doutes concernant ses choix privés et professionnels, et noie fréquemment son chagrin dans l'alcool ...
Derek
Chef de la neurochirurgie, Derek est venu à Seattle sur la demande du chef de l'hôpital, mais surtout pour s'éloigner de sa femme, Addison, qui l'a trompé avec son meilleur ami alors qu'ils vivaient à New York. Il tombe dès les premiers instants amoureux de Meredith, mais c'est finalement vers sa femme qu'il retourne lorsqu'elle implore son pardon. Ses sentiments pour Meredith resurgissent cependant à la moindre occasion ...
Izzie
Ex-mannequin, le physique d'Izzie lui a permis de payer son école de médecine mais est également la cause de raillerie de la part de ses collègues internes. Elle possède un don d'empathie qui s'avère également être une malédiction dans le travail qu'elle exerce, où elle risque de s'attacher à des patients qui ne survivront pas, comme c'est le cas pour Denny, un malade cardiaque qui meurt peu après l'avoir demandé en mariage.
Alex
Séduisant et conscient de l'être, Alex Karev est déterminé à faire fortune dans la chirurgie plastique. Son franc parler ne lui apporte pas que des amis, et il a du mal à s'intégrer dans l'équipe soudée que forme les internes du Seattle Grace. Il n'est pourtant pas dénué d'humanité et pense également aux personnes qui l'entourent quand elles ont besoin de lui. Sa confiance en lui s'effrite cependant devant la table d'opération.
George
George O'Malley vit en colocation avec Izzie et Meredith. Il est tombé sous le charme de cette dernière, mais, timide, il ne sait pas comment lui déclarer sa flamme ... Naïf, il obtient rapidement le surnom de « 007 » pour avoir tué un patient sur la table d'opération.
Cristina
Cristina a une mentalité de battante: prête à tuer père et mère pour arriver à ses fins, elle ne s'attend pas à tomber amoureuse du chef de la chirurgie cardiaque, Preston Burke. Indépendante dans l'âme, elle a beaucoup de mal à assumer cette relation, surtout quand son petit ami lui demande de vivre avec lui. Elle est sans conteste la plus douée des internes du Seattle Grace, bien que parfois dénuée de sentiments humains envers ses patients.
Bailey
Cette résidente en chirurgie à la poigne de fer n'hésite pas à malmener ses internes pour en tirer le meilleur, mais aussi pour qu'ils comprennent que le métier de chirurgien n'est pas de tout repos. Elle cache cependant un coeur qui sait s'attendrir devant la détresse de ses patients, et n'hésite pas à prendre la responsabilité des erreurs de ses élèves. Devenue maman dans la seconde saison, elle cache l'humanité qui découle de son nouveau statut derrière un masque de dureté.

