Pagrindinis Komisijos tikslas nuodugniais moksliniais tyrimais užpildyti šiuolaikinės Lietuvos istorijos spragas ir pateikti suderintą Komisijos narių vertinimą.
1999 m. rugpjūčio 29 d. trečiajame posėdyje Komisijos nariai patvirtino Komisijos Darbo planą, kuriame nuosekliai, pagal okupacijų laikotarpius, išdėstytos tyrimų temos. Komisijos darbo plane numatyta tirti 1940–1990 m. Lietuvos okupacijos laikotarpį ir jo metu padarytus nusikaltimus. Pirmiausia Komisija analizavo Lietuvos okupacijų laikotarpį iki 1953 m.
2005 m. gegužės 18 d. aštuntame Komisijos posėdyje buvo patvirtintas Komisijos Darbo planas, kuriame numatyta tirti antrosios Sovietų okupacijos antrąjį etapą.
Lietuvos Respublikos Prezidento dekrete dėl Komisijos įsteigimo ir Komisijos dokumentuose numatyta, kad siekiant nubrėžti takoskyrą tarp nacių okupacinio režimo ir sovietinio okupacinio režimo nusikaltimų sudaromos dvi atskiros ir nepriklausomos pakomisės. Tokiu būdu yra siekiama išvengti paviršutiniškų analogijų analizuojant ir įvertinant okupacinių režimų padarytus nusikaltimus.
Tirdama abiejų totalitarinių režimų nusikaltimus, Komisija analizuoja okupacinės ir vietinės valdžios santykius ir vaidmenį tuometinėje Lietuvoje, kolaboravimo problemą, taip pat okupacinių režimų bei jų pagalbininkų represinius metodus ir tikslus. Komisija stengiasi išanalizuoti represijų ir genocido aukų likimus, jų ankstesnio gyvenimo ypatybes, Lietuvos visuomenės reakciją į okupacinių režimų nusikaltimus, o taip pat aktyvios ir pasyvios rezistencijos vaidmenį.
Siekiant atlikti skaidrius tyrimus ir kuo objektyviau įvertinti okupacinius režimus bei įvykdytus nusikaltimus, Komisijos užsakymu tyrimus atlieka žymiausi Lietuvos ir užsienio mokslininkai. Tyrimo procesas yra detalizuotas Komisijos darbo reglamente. Kiekvieno klausimo tyrimą ir komisijos išvadų tvirtinimą sudaro keli etapai:
Komisijos patvirtintos išvados kartu su tyrimo medžiaga ir įdomiausiais archyviniais dokumentais yra publikuojama lietuvių ir anglų kalbomis.
Be to, visa tyrimo medžiaga yra skelbiama Mokslinių tyrimų duomenų bazėje. Joje galite rasti atliktus tyrimus, recenzijas, istorinius dokumentus, patvirtintas Komisijos išvadas.