Situado em meio à violência e corrupção de uma Los Angeles pós-guerra, L.A. Noire une com perfeição a resolução de crimes, busca por pistas, perseguições de carro e tiroteios, juntamente com um revolucionário sistema de interrogatórios que permitirá que os jogadores "leiam" as emoções dos personagens através de sua linguagem corporal.

Os jogadores irão assumir o papel de Cole Phelps, um condecorado veterano da Segunda Guerra que trabalha para o departamento de polícia de Los Angeles, resolvendo uma série de assassinatos brutais e outros crimes que colocam ele cara-a-cara com o coração sombrio da cidade durante a era de ouro de Hollywood.