L.A. Noire se déroule dans le milieu sordide et violent de Los Angeles des années 1940, où le vétéran décoré et nouveau détective, Cole Phelps, enquête sur une série de cas de plus en plus graves inspirés de crimes réels. Chaque affaire résolue avec succès apporte à Phelps un plus grand succès, mais le rapproche également du cœur criminel sombre de Los Angeles d'après-guerre. Le jeu a été sélectionné officiellement au Festival du Film de Tribeca pour son approche cinématographique du gameplay et de la narration.

En utilisant un type unique de technologie de capture faciale appelé MotionScan, L.A. Noire insuffle une vie sans précédent aux performances des personnages, créant un tout nouveau gameplay à partir de l'art de l'interrogatoire.