Пальмонт — город, в котором происходит действие игры — поделён на 4 части между группировками. После выбора автомобиля, вместе с командой начинается постепенное завоёвывание всего города. Игрок начинает отбивать районы у лидеров-гонщиков, поделивших город между собой, и, по ходу прохождения, от очевидцев когда-то произошедшей гонки узнаёт, что героя подставили, и Дариус подменил сумку. Враждебное отношение Никки к герою изменяется, и игроку предстоит победить обманщика. Но побежденные боссы районов (Энджи, Кенджи и Вольф) переходят в команду «Краплёные», главой которой является Дариус, и игроку приходится побеждать сначала их, а потом уже главаря. После финальной гонки в каньоне, Дариус со словами: "Ключи в машине. Гоняй на здоровье. Но помни, всегда найдётся кто-нибудь быстрее тебя и рано или поздно он тебя догонит"; отдаёт свой автомобиль Audi Le Mans quattro и покидает город. Деньги он так и не вернёт.

Игровой процесс

Геймплей основан на уличных гонках. Игрок участвует в различных ночных состязаниях и может нанимать себе в помощь дружественных гонщиков, встречающихся во время прохождения игры. У каждого гонщика есть своя специализация: скаут (Scout), блокировщик (Blocker), разгонщик (Drafter). Скауты ищут для игрока самые короткие пути на трассе, чтобы он мог «срезать» во время гонки и скрыться от полиции; блокировщики агрессивно нападают на соперников; разгонщики ускоряют игрока, помогая развить очень высокую скорость. Также у них есть навыки: координаторы (Fixer) улаживают конфликты с полицией и помогают заработать денег, заключая пари на победы в гонках; механики (Mechanic) предоставляют скидки при покупке машин, запас закиси азота и ускорение времени в гонке; фабрикаторы (Fabricator) предоставляют возможности настройки автомобиля.

Город поделён на 4 района — Фортуна (запад), Кемптон (юг), Центр и Сильвертон (северный город, открывается после завоевания остальных). Каждый район делится ещё на несколько частей, в каждой из которых от 2 до 4 гонок. Выиграв больше половины гонок в части района, команда игрока захватывает его. Для захвата всего района необходимо захватить все его части, а также выиграть финальную схватку с владельцем этого района (обычно круговая гонка, после которого идёт гонка в каньоне).

В отличие от Need for Speed: Most Wanted и Need for Speed: Underground, в Carbon отсутствует дрэг-рейсинг. Однако в игре вновь появляется дрифтинг — режим, входивший в две предыдущие игры Need for Speed: Underground и Need for Speed: Underground 2, но отсутствующий в Most Wanted. Также в Carbon упрощено управление авто по сравнению с предыдущей частью. Отличием является то, что теперь есть возможность уезжать от полиции даже с проколотыми шинами.

NFS Carbon — первая игра, включающая эксклюзивные онлайн-режимы игры: Pursuit Knockout и Pursuit Tag, позволяющие играть как за гонщиков, так и за полицейских. В режиме Pursuit Knockout гонщики, остановленные полицейскими, возвращаются в игру в качестве последних, и их задачей становится любой ценой остановить других гонщиков до того, как они доедут до финиша. Игрок, который финиширует, выигрывает. В режиме Pursuit Tag игра начинается с одного игрока в качестве гонщика, а остальные игроки выступают в роли полицейских, задача которых — остановить единственного гонщика. Полицейский, который останавливает гонщика, превращается в последнего, и должен стараться избегать других полицейских. Игрок, который продержится дольше всех, выигрывает.