L.A. Noire je detektivní adventura zasazená do Los Angeles roku 1947, kde se ujmete role Colea Phelpse, ambiciózního policisty LAPD. Postupně budete řešit různé kriminální případy, což vám umožní stoupat po kariérním žebříčku – z obyčejného pochůzkáře se tak můžete propracovat až na uznávaného detektiva. Hra se inspiruje klasickými noirovými filmy a nabízí atmosférický pohled na temnou stránku poválečné Ameriky.
Herní svět připomíná strukturu Mafie – otevřené město slouží především jako kulisa k vyšetřování a vyprávění příběhu. I když se občas dostanete do automobilových honiček nebo přestřelek, hlavním zaměřením hry je detektivní práce. Budete zkoumat místa činu, hledat důkazy a vyslýchat svědky i podezřelé.
Klíčovým prvkem hry je pokročilá technologie zachycování mimiky postav, která vám umožní pozorovat jemné výrazy a podle nich odhadovat, zda vám někdo lže. Každé rozhodnutí, které při výslechu učiníte, může ovlivnit průběh vyšetřování a rozhodnout o tom, jestli viníka odhalíte, nebo necháte uniknout spravedlnosti.