Grey’s Anatomy Season 2 หรือ แพทย์มือใหม่หัวใจเกินร้อย ปี 2 ติดตามชีวิตของกลุ่มแพทย์อินเทิร์นที่โรงพยาบาลซีแอตเทิลเกรซ ที่ต้องรับมือกับสถานการณ์ซับซ้อนในห้องผ่าตัดและความสัมพันธ์ส่วนตัวที่ไม่แพ้กัน
ซีซั่นนี้เริ่มต้นด้วยความวุ่นวายเมื่อ เมเรดิธ เกรย์ (เอลเลน ปอมเปโอ) ต้องต่อสู้กับความรู้สึกที่ยังคงมีต่อ ดร.ดีเร็ก เชพเพิร์ด (แพทริก เดมป์ซีย์) หลังจากที่ได้รู้ว่าเขามีภรรยาอยู่แล้ว ความสัมพันธ์ที่ไม่ลงตัวระหว่างพวกเขายิ่งทำให้สถานการณ์ยากขึ้นเมื่อ แอดดิสัน มอนต์โกเมอรี (เคท วอลช์) ภรรยาของดีเร็ก เข้ามาเป็นหนึ่งในทีมแพทย์
ในขณะเดียวกัน คริสติน่า หยาง (แซนดรา โอ) ต้องเผชิญหน้ากับปัญหาส่วนตัวที่เกี่ยวข้องกับการตั้งครรภ์โดยไม่คาดคิด และความสัมพันธ์ที่ยากลำบากกับ เบิร์ก
จอร์จ โอมอลลีย์ (ทีอาร์ ไนท์) ยังคงพยายามหาความมั่นใจในตัวเองทั้งในหน้าที่การงานและความสัมพันธ์ ส่วน อิซซี่ สตีเวนส์ (แคทเธอรีน ไฮเกิล) ต้องรับมือกับความรู้สึกที่มีต่อผู้ป่วยที่เธอเริ่มตกหลุมรัก
เรื่องราวในซีซั่นนี้เต็มไปด้วยดราม่า การแข่งขันในแผนกศัลยกรรม และการค้นหาความหมายในความสัมพันธ์ของแต่ละคน ขณะเดียวกันยังสะท้อนถึงการเติบโตและความเปลี่ยนแปลงของเหล่าตัวละครที่ต้องตัดสินใจในสถานการณ์ที่ซับซ้อนและท้าทาย