Sebbene ci siano, come negli altri titoli della serie, discrepanze da individuare nelle testimonianze dei sospettati, il gioco si concentra maggiormente sulla risoluzione di enigmi. Non sono presenti le sessioni di tribunale alternate a quelle di investigazione, ma la storia si svolge sul luogo del delitto e dintorni. Inoltre, è diversa la prospettiva del giocatore: mentre negli altri titoli la visuale era in prima persona, in questo il personaggio appare nella parte superiore dello schermo, ed è possibile muoverlo a piacimento nelle 8 direzioni anche attraverso le stanze, alla ricerca di indizi o per parlare con i personaggi.
Nel primo episodio del gioco Miles Edgeworth torna nel suo ufficio dopo essere stato all'estero, e vi trova il cadavere di un detective. Con l'aiuto del detective Gumshoe, dovrà prima liberarsi delle accuse di omicidio alla sua persona, poi far cadere le accuse nei confronti di Maggey Byrde (in quel momento guardia di sicurezza della procura) e infine trovare le prove per accusare il corrotto procuratore Jacques Portsman.
Il secondo episodio si svolge due giorni prima di quello precedente. Miles è di ritorno in aereo quando durante una turbolenza perde conoscenza. Al suo risveglio, trova un cadavere nell'ascensore interno dell'aereo, che si rivela essere di un agente dell'interpol. Anche qui dovrà inizialmente far cadere le accuse nei suoi confronti per poter investigare sull'omicidio.
The Kidnapped Turnabout (さらわれる逆転?, Sarawareru Gyakuten)
Nel terzo caso Miles aiuta Ernest Amano, un suo vecchio amico il cui figlio Lance è stato rapito, consegnando il riscatto ai rapitori. Verrà a sua volta rapito, ma riuscirà poi a liberarsi grazie all'apparizione di Kay Faraday. Il caso si complicherà ancora di più quando scoprirà il cadavere Oliver Deacon, il maggiordomo di Ernest Amano e dall'arrivo dall'agente dell'Interpol Shi-Long Lang (狼 士龍?, Rō Shiryū) e la sua aiutante Shih-Na (シーナ?, Shīna).
Alla fine del caso precedente, Miles ricorda un caso risalente a sette anni prima in cui conobbe per la prima volta Kay Faraday. Quello che avrebbe dovuto essere il suo primo caso da procuratore, finì bruscamente prima di cominciare quando l'imputato e il procuratore Faraday furono trovati morti apparentemente uccisisi a vicenda, in realtà, entrambi furono uccisi da Calisto Yew, una spia sotto copertura di un gruppo di contrabbando.
L'ultimo caso è ambientato nell'ambasciata dell'ex stato di Cohdopia, ora sede dei due stati: il Regno di Allebahst e la Repubblica di Babahl, originati dal precedente. Un omicidio avviene in ognuna delle due ambasciate, nell'ambasciata di Babahl viene ritrovato il corpo senza vita del segretario dell'ambasciatore di Babahl, Manny Coachen. nell'ambasciata di Allebahst viene ritrovato un uomo di nome Ka-Shi Nou, il quale stava fingendo di essere il ladro Mask☆DeMasque II. In seguito, verrà scoperto da Edgeworth l'assassino di entrambi: Quercus Alba, ambasciatore di Allebahst.
Modalità di gioco
Logica
In Ace Attorney Investigations viene presentata una nuova modalità di gioco usata da Miles Edgeworth e Gregory Edgeworth (quest'ultimo solo nel secondo gioco) questa funzione, a differenza del Magatama di Phoenix Wright e il braccialetto di Apollo Justice, ha una struttura molto più calma, e non c'è la necessità di presentare prove, ma solamente di collegare finestrelle con informazioni del caso.
Questa funzione, durante una investigazione, Edgeworth ottiene vari pezzi di informazione, i quali cerca di connettere gli eventi del caso che sta investigando. Per entrare nell'logic panel (lett. "pannello della logica") bisogna cliccare il bottone "Logic", per collegare le varie informazioni il giocatore dovrà cliccare, se i due pezzi di informazione combaciano diventeranno delle palline luminose e si uniranno, e lo schermo diventerà bianco per qualche secondo, se invece non combaciano le due palline cercheranno di unirsi, ma si staccheranno, causando una penalità.
Sviluppo
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Accoglienza
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