Need for Speed: Undercover pone al jugador en el papel de un policía encubierto que se infiltra en un sindicato criminal global. Ambientada en el área de Tri-City, la historia sigue a un conductor que trabaja desde dentro para desmantelar redes de carreras ilegales ganando carreras y completando misiones peligrosas.
El juego incluye el sistema 'Wheelman', que enfatiza la evasión a alta velocidad y la conducción precisa. Los jugadores ganan puntos de respeto a través de carreras de circuito, sprint y checkpoint, desbloqueando mejoras de rendimiento y opciones cosméticas para una variedad de autos con licencia.
Las intensas mecánicas de persecución policial requieren maniobras tácticas para evadir a la ley. La versión de Nintendo DS usa la pantalla táctil para menús y ajustes, mientras que la pantalla superior muestra datos de carrera en tiempo real y condiciones del tráfico.
Destacable por adaptar la experiencia de consola a una portátil, esta versión se centra en carreras arcade de ritmo rápido. Es una entrega distintiva en la serie, usando las dos pantallas para ofrecer una vista clara de la carretera durante la acción a alta velocidad.