Ispirato dai film noir e polizieschi degli anni '40 e '50, L.A. Noire mette i giocatori nei panni dell'investigatore Cole Phelps, che per risolvere i suoi casi dovrà analizzare le scene del crimine e soprattutto interrogare i sospettati. Quest'ultimo punto è uno dei dettagli più belli del gioco e che lo distinguono dalla massa. I personaggi hanno infatti volti animati con una quantità di dettagli tale da permettere d'individuare tic nervosi, occhiate fuorvianti e molto altro. Informazioni non verbali che Phelps dovrà usare per determinare che domande fare ai sospettati e soprattutto se formulare o meno l'accusa.