L.A. Noire is een klassiek detectiveverhaal waarin jij als Cole Phelps, politieagent in het Los Angeles van de late jaren 1940 moet vechten tegen de corruptie in het bureau en op de straat. Naast zijn zoektocht naar gerechtigheid, heeft Phelps ook wat persoonlijke problemen, dankzij zijn ervaringen in de tweede wereldoorlog. Je zult je een weg moeten banen door de LAPD bureaucratie en uiteindelijk in de 'Homicide' (moord) divisie terecht komen en detective worden. Je zult moorden moeten oplossen en bewijzen moeten vinden en samen moeten voegen. Je zult mensen kunnen interviewen en ondervragen, evenals forensisch onderzoek (zoals dat in die tijd ging) doen op het plaats delict.
Je zult moeten zoeken naar bewijzen als een echte detective en vervolgens de bewijzen gebruiken om getuigen of verdachten te ondervragen. Gezichtsuitdrukkingen spelen een grote rol en zijn met de nieuwe 'MotionScan' techniek niet van echt te onderscheiden. Lijkt deze persoon te liegen? Je zult moeten kijken en luisteren om te zien wie er liegt en de mensen kunnen paaien, beschuldigen of intimideren om informatie vrij te geven. Weten ze net iets meer dan ze vrijgeven? Welke duistere macht schuilt er achter de corruptie en criminaliteit in Los Angeles?
