Efter döden av Dr. Jordan Kenley (John Sloman), Chief Webber (James Pickens Jr) ersätter hans chef barnkirurgi med Dr Arizona Robbins, en examen från Johns Hopkins School of Medicine. Robbins har ett romantiskt intresse för ortopediska 5 år bosatt Callie Torres (Sara Ramirez) och senare fortsätter att kyssa henne. De två inleder ett förhållande, men när Torres far, Carlos (Héctor Elizondo), lär sig om förhållandet, hotar han att skära av henne ekonomiskt om hon inte återvänder hem med honom., När Torres far återvänder till Seattle och fortsätter att avvisa sin dotters sexualitet, kan Robbins övertyga honom om att ompröva. Hon berättar för Mr Torres att hennes far kunde acceptera sin egen sexualitet, som hon lovade honom att hon fortfarande var den” goda mannen i en storm ” han höjde henne för att vara, och att Torres fortfarande är samma person som han höjde. Torres är bestört att lära sig att Robbins inte vill ha barn, och de två kommer till en slutsats att de inte kan fortsätta sitt förhållande, eftersom de båda vill ha olika saker., Men efter att en skytt går in i Seattle Grace med en vendetta för Derek Shepherd (Patrick Dempsey), Lexie Grey (Chyler Leigh) och Richard Webber (James Pickens, Jr.), är de inlåsta tillsammans och de två förena.

Robbins får ord om att hon har fått ett bidrag för att gå till Malawi och bli läkare där. I slutändan visar sig Torres ha accepterat detta också och har bestämt sig för att lämna med Robbins. Men en kamp på flygplatsen resulterar i Robbins lämnar för Malawi utan Torres, slutar deras förhållande., Hon återvänder, i hopp om att återuppväcka sitt förhållande med Torres, men avvisas ursprungligen. Så småningom avslöjar Torres att hon är gravid med Mark Sloan (Eric Dane) ’ s baby. Robbins accepterar situationen, och hon och Torres startar om sitt förhållande. Torres gåvor Robbins med en helgresa, och Robbins föreslår att Torres. Efter att ha föreslagit, de två får i en bilolycka lämnar Torres i kritiskt tillstånd. En serie operationer följer, inklusive leverans av hennes för tidiga barn, tillsammans med känslomässiga nedbrytningar av både Sloan och Robbins., Vid uppvaknandet av Torres accepterar hon sitt frieri, och de två är gifta av Miranda Bailey (Chandra Wilson). Som den femte året invånare kommer nära slutet av sin specialistutbildning, Robbins uppmanar Alex Karev (Justin Chambers) att arbeta under henne. I slutet av Grey ’ s Anatomy (säsong 8) är Robbins skadad dåligt i en flygkrasch, vilket resulterar i att hennes vänstra ben amputeras. I efterdyningarna av flygolyckan, där Sloan och Lexie Grey dödades, är sjukhuset stämt och så småningom befunnits ansvarig för vårdslöshet., Varje offer inklusive Shepherd, Meredith Grey (Ellen Pompeo), Cristina Yang (Sandra Oh), och Robbins själv måste få $15 miljoner ersättning, vilket leder sjukhuset till en nära konkurs som försäkringsbolagen vägrar att betala. Dessa läkare och Callie köper sjukhuset med hjälp av Harper-Avery Foundation för att förhindra att den stängs, och var och en blir medlemmar i den nya directing board. Robbins är ursprungligen kallt mot Callie eftersom hon var den som bestämde sig för en amputation., Hon kämpar också med kroppsbildsproblem, men de försonar långsamt när Robbins försöker anpassa sig till sitt nya liv. När Dr. Lauren Boswell (Hilarie Burton) anländer till sjukhuset för att rekonstruera ansiktet på en baby och flörtar med Robbins, är hon smickrad över att en främling fortfarande finner henne attraktiv Trots att hon vet om hennes skada och de två har ett nattstånd.

Efter att ha upptäckt att Arizona lurade på henne med Lauren, sparkar Callie Arizona ut ur sin lägenhet. De släppte också ut sina sanna känslor om olyckan och mer avslöjas om hur de faktiskt har känt., Callie går först med på parterapi, men hon dyker upp på kontoret bara för att berätta för Arizona att hon inte går in. Arizona blir full med April för ett skratt medan Callie deltar i en insamling. Arizona leds att tro att hon och Leah sov tillsammans, men allt de gjorde var dans och göra grillade ost smörgåsar efter att ha sett Derek utföra operation på film. Arizona bedriver en sexuell relation med Leah men skär band med henne när Callie ber henne att komma tillbaka hem. Det avslöjas att Arizona blev gravid via en spermadonator innan du sov med Lauren, men senare missfall., De bestämde sig för att försöka igen för ett andra barn, men efter att ha kommit överens om att Callie skulle bära det, gick Callie för att se en OB/GYN och upptäckte att hon hade utvecklat vidhäftningar i livmodern sedan Sofias födelse, vilket betyder att hon inte kan bära några fler barn. När hon berättade för Arizona erbjöd Arizona att bära barnet, men Callie bestämde sig för att eftersom de fortfarande är på ostadig fot att om något går fel, kommer de inte att göra det och hon vill inte sätta dem i den positionen. De är överens om att skjuta upp sina planer på att få en annan bebis., Men i säsongsfinalen av säsong 10 är det underförstått att Callie och Arizona dröm om att ha ett annat barn kan komma med hjälp av en surrogat. I början av säsong 11 bestämmer Callie och Arizona att ha en baby av surrogat och Arizona ansöker om en fosterkirurgi gemenskap med Dr. Herman. Arizona, med en tung arbetsbelastning på grund av stipendiet, och Callie har ett argument i väntrummet, och de väljer att gå till terapi tillsammans, vilket resulterar i en 30-dagars paus., Arizona anser att pausen stärkte deras förhållande och fick henne att inse att hon behöver Callie – Callie å andra sidan förklarar att pausen gav henne en smak av den frihet som hon har saknats. Callie går iväg och de två får en skilsmässa senare.

Callie vill ta Sofia och flytta till New York med Penny men Arizona vill inte skiljas från sin dotter så hon anställer en advokat och de går till domstol för en vårdnad strid., Efter ett långt fall vinner Arizona ensam vårdnad om Sofia, men i slutändan slutar hon dela Sofia med Callie eftersom hon tycker att ”båda Sofias mammor förtjänar att vara lyckliga”.

Callie refereras ibland av Arizona och Sofia efter hennes avgång från showen. I säsong 14 Sofia flyttar tillbaka med Arizona eftersom hon saknar henne men också ofta missar Callie. Arizona startar ett forskningsprojekt för att ta reda på varför mordödligheten är så hög i USA jämfört med andra länder., I slutet av säsong 14, Arizona avgår showen att flytta till New York för att vara med Sofia och Callie och de två förena.