Need for Speed: Undercover вышла 18 ноября 2008 года и стала своеобразным ответом на критику ProStreet, вернув серию к открытому миру, погоням с полицией и кинематографичному сюжету.
Игрок выступает в роли агента ФБС под прикрытием, внедряющегося в преступный синдикат, контролирующий уличные гонки в регионе Tri-City Bay. Живые видеовставки с участием реальных актёров — Maggie Q и Чик Веннера — придавали игре кинематографичность, хотя качество актёрской игры критиковалось.
Карта стала значительно больше предыдущих игр серии: три соединённых района с трассами разной длины и сложности. Полицейские погони переработаны — введена система Highway Battle, где нужно протаранить несколько полицейских машин в динамичной дуэли на шоссе.
Критика оказалась смешанной: игра воспринималась как шаг назад по сравнению с Carbon, с технически слабым портом на PC. Тем не менее продажи были высокими — имя серии говорило само за себя.