Ellen Pompeo est née le 10 novembre 1969 à Everett, en Massachusetts aux USA.

En 1996 et 2000, elle apparaît dans la série « Law and order » et joue Nina Adler dans la série « Get real » en 2000 également. Elle apparaîtra dans quelques autres séries américains avant d’interpréter le rôle de Marci dans le film « Arrête moi si tu peux » réalisé par Steven Spielberg et avec Leonardo DiCaprio. En 2003, elle joue dans « Daredevil » le rôle de Karen Page. Elle apparaît en 2004 dans un épisode de la série « Friends » sous les traits de Missy Goldberg. En 2005, elle décroche le rôle de Meredith Grey dans la série « Grey’s Anatomy ».

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Meredith est interne en chirurgie. Fille d’une très réputée chirurgienne, elle espère suivre les traces de sa mère. Elle tente de combiner au mieux sa vie privée et professionnelle. Elle vient d’intégrer l’Hospital Grace de Seattle, apprend le métier et tombe sous le charme du Dr Derek Sheperd. Talentueuse, ses compétences sont vite remarquées par ses pairs. Elle à failli mourir dans l'épisode 17 de la saison 3, car elle à été immergée dans l'eau pendant quelques dizaines de minutes. Sa mère meurt dans le même épisode.