Em Luigi's Mansion: Dark Moon, o irmão medroso de Mario retorna a Evershade Valley, carregando agora a Poltergust 5000 (um upgrade da Poltergust 3000) para ajudar o Professor E. Gadd a eliminar os fantasmas, transformados em seres maléficos devido a aparição da Dark Moon.
Diferente do título anterior, que se ambientava em uma única mansão, em Luigi's Mansion: Dark Moon, o jogador poderá explorar múltiplas mansões, cada qual contendo um objetivo ou missão listada pelo próprio Professor E. Gadd. Para facilitar a vida, as missões são guardadas em uma checklist, e ainda possibilita o jogador marcar a posição da mesma, criando uma trajetória no mapa.