La Bailey collabora con il nuovo chirurgo pediatrico del Seattle Grace, la dottoressa Arizona Robbins, per salvare la vita di un giovane paziente.
La madre di Derek, Carolyn, arriva a sorpresa a Seattle e incontra Meredith per la prima volta. Mark, intanto, cerca di nasconderle la sua relazione con Lexie.
La Bailey è sempre più preoccupata, poiché le condizioni del suo paziente continuano a peggiorare.