La storia è ambientata a Los Angeles nel 1947 e segue Cole Phelps, un ufficiale del dipartimento di polizia di Los Angeles che ha il compito di risolvere casi penali in cinque diverse divisioni. I giocatori devono indagare sulle scene del crimine alla ricerca di indizi, seguire le piste e interrogare i sospetti, e il loro successo in queste attività influenza la quantità di storia di ciascun caso che viene rivelata.