Need for Speed Heat — это гоночная игра в открытом мире под названием Палм-Сити. В данной игре гонки разделяются на ночные, в которых можно получить хорошие деньги и проблемы с полицией, и дневные, где участвуешь в легальных гонках.
История NFS Heat начинается с телевизионных новостей, в которых рассказывается о создании спецподразделения по борьбе с ночными гонщиками во главе с лейтенантом полиции Фрэнком Мерсером, главная задача которого - покончить с ночными гонками. После этого начинается гонка, в ходе которой появляется полиция, и один гонщик, пытаясь скрыться, помчался к мосту. Но Шоу, один из людей Мерсера, сильно повреждает машину гонщика и в итоге та падает в воду. Гонщик успел выскочить из машины, но Шоу начинает его пинать, но его останавливает только что подъехавший Мерсер, которому приходит в голову мысль, что пойманный гонщик может стать вестником для остальных - передаст послание Мерсера, что "ночным гонкам пришел конец". Но прибывшая к месту аварии Ева Торрес, помощница Мерсера, указывает на то, что все будет известно начальству, на что Мерсер с помощью своего ноутбука отключает ближайшие камеры и удаляет записи произошедшего. После чего полицейские уезжают, а гонщик уходит из города. Через некоторое время там появляется Ана Ривьера, которая с удивлением узнает, что гонщик покидает город вместе со своим братом, и таким образом ее команда распалась.
Спустя некоторое время в Палм-Сити прибыл главный герой, который захотел стать известным в этом городе. После встречи с Лукасом Ривьерой, главный герой выбирает из предложенных Лукасом машину и отправляются на первую гонку, после которой Лукас предлагает герою смотаться в магазин запчастей за баллонами нитро, но магазин оказывается закрыт и герой знакомится с Аной, которая приходится Лукасу родной сестрой. Та предлагает ему работать в команде с ней и герой соглашается. Спустя несколько гонок, при выходе из кафе, герой и Ана видят её машину Nissan 350Z на эвакуаторе и видят Шоу, который забирает у Аны ключи от машины и ее права и только хотел забрать ключи и права у героя, но связавшаяся с ним Торрес вызвала его и Шоу оставляет права с ключами герою и говорит Ане, что если не заплатит, то через 10 или меньше дней машина попадет в пресс. После чего герой везет Ану домой и уезжает в гараж. После чего Ана видит Camaro Шоу и решает поцарапать ему краску, но в разгаре дела появляется Шоу и подъехавшая Торрес, Ана становится свидетелем их разговора, в ходе которого узнает, что Мерсер и Шоу собирают взятки, и видит, как Шоу отдает Торрес рюкзак с деньгами, после чего они уезжают. Спустя некоторое время Ана появляется на гонке вместе главным героем на Chevrolet Camaro SS 1969, который принадлежал отцу Аны и Лукаса, и после гонки Ану преследует Шоу, которого таранит главный герой, и из его машины вываливаются деньги, которые он собирал в качестве взяток. После репортажа об этом инциденте, начинаются разборки Аны и Лукаса, в ходе которых Лукас заявил, что Ане нужно перестать гонять, на что Ана резко огрызнулась, что зачем ей слушать брата-нытика, и уходит. После данного спора Ане приходит сообщение от неизвестного, который захотел встретиться с ней и Ана с главным героем приезжают на место встречи и с удивлением увидели приехавшею к ним Еву Торрес. Ана заявляет, что не хочет с ней разговаривать, на что Торрес отвечает, что "не хочешь узнать, где твоя машина?", и в ходе разговора выясняется, что деятельность Мерсера и Шоу очень скрытна и Торрес ничего не может сделать, но она предлагает это узнать Ане и главному герою. В ходе слежки за полицейской машиной Ана и герой видят, как полицейский пересаживается на Ferrari F40 и едет к гаражу, куда за ним приехали герой с Аной. Оказавшись внутри, Ана и герой видят, как механики разбирают некоторые машины, а другие их готовят к продаже, и в этом же гараже Ана находит остатки своей машины и после этого загорелась желанием сдать Мерсера за то, что он делает.
Ане и герою удается договориться с людьми из Лиги, но в ходе гонки, в которой за ними увязался вертолет журналистов, они попадают в засаду полиции и люди из Лиги посчитали, что в этом виновата Ана, и скрылись. Ане с героем удается скрыться и они приезжают к Лукасу, но видят, что тот избит и связан. За их спинами появляется Мерсер, который увозит героев с собой и оставляет Лукаса, уверив последнего, что везет их в участок, но на деле он вез их туда, где можно было их убить, так как они узнали о его подпольном гараже. Мерсер требует сказать ему, кто его сдал, но герои молчат, но тут машину Мерсера таранит Лукас на Camaro отца и спасает героев, после чего троица уезжает, забрав с собой ноутбук Мерсера. Приехав в другой гараж Лукаса, Лукас рассказывает Ане, что отец умер из-за того, что Лукас оказался в полиции из-за гонки, которая стала последней для него тогда, поэтому он не хотел выезжать на гонки, после чего герои пытаются взломать ноутбук, но не удается. Главный герой связывается с девушкой-хакером из Лиги и та скидывает ему программу, которая взламывает все пароли. Получив доступ к ноутбуку, Ана и Лукас узнают о всех делах Мерсера, но обнаруживают программу слежения и сбегают, по дороге копируя документы Мерсера и избавляются от ноутбука. Эти документы Ана переслала знакомому журналисту и Мерсер удаляется от дел, пытаясь увезти все конфискованые им машины из города. Герои вместе с гонщиками из Лиги приводят полицию в порт, где находятся все машины, но не находят Мерсера, но тот вылетает из контейнера на BMW M3 GTR E46 "Most Wanted" 2005 года и пытается скрыться, но герой ударил его сбоку и машина выходит из строя. Мерсер выходит из машины и видит подъехавшую Торрес, которая достала пистолет и направила его в сторону Мерсера....
После репортажа, в котором рассказывается о назначении Евы Торрес главой спецподразделения вместо Мерсера, который исчез неизвестно куда, но предполагают, что его убили, Лукас отдает Ане старый Volvo, говоря, что на этой машине с ней ничего не случится, но потом отдает ей починенный отцовский Camaro и Ана с главным героем уезжают на гонку.