Derek dice a Meredith di aver vinto una sovvenzione che gli permetterà di iniziare la sua ricerca sull’Alzheimer. Derek va al bar di Joe a festeggiare la sovvenzione ottenuta con Mark, Miranda e Callie, ma tutti rimangono sorpresi nel vedere che Cristina è diventata la nuova barista. Owen prova a parlarle, ma la lei è troppo presa dalla sua nuova professione. Anche Meredith è alle prese con un caso difficile: sta assistendo un paziente del dottor Stark, ma anche lei sembra avere qualche problema con il nuovo primario di pediatria, il quale crede che il bambino che ha in cura non abbia niente di grave e non vuole essere disturbato. Meredith chiede aiuto ad Alex, che decide di preparare il bambino e operarlo da solo se il primario non dovesse arrivare. Nel frattempo Lexie e Jackson Avery sono occupati con due fratelli che si sono schiantati contro un treno, mentre April deve "staccare" due fidanzatini che si sono incollati braccia e mani con la supercolla per non doversi separare mai.