L.A. Noire speelt zich af in de schimmige en gewelddadige onderbuik van Los Angeles in de jaren '40, waar de onderscheiden veteraan en pas aangestelde detective Cole Phelps een oplopende reeks zaken onderzoekt die geïnspireerd zijn op echte misdaden. Elke succesvol opgeloste zaak brengt Phelps meer succes, maar brengt hem ook dichter bij het duistere criminele hart van het naoorlogse L.A. Het spel was een officiële selectie van het Tribeca Film Festival vanwege de cinematografische benadering van gameplay en verhaal.

Met behulp van een unieke vorm van gezichtsherkenningstechnologie genaamd MotionScan, geeft L.A. Noire ongekende leven aan de acteerprestaties van de personages, waardoor er geheel nieuwe gameplay ontstaat uit de kunst van ondervraging.