Ở trận tứ kết đầu tiên giữa Thụy Sĩ và Tây Ban Nha đã diễn ra cực kỳ kịch tính khi 2 đội không thể phân định thắng thua trong suốt 120 phút. Trong loạt đá luân lưu 11m cân não, Tây Ban Nha có 2 cầu thủ sút hỏng nhưng cuối cùng họ vẫn giành vé đi tiếp, bởi các cầu thủ Thụy Sĩ đã sút hỏng liên tiếp 3 lượt, trước khi Oyarzabal thực hiện thành công quả luân lưu quyết định để giúp Tây Ban Nha có vé vào bán kết.
Tây Ban Nha là đội sớm vượt lên dẫn bàn trước ở ngay phút thứ 8 khi hậu vệ cánh trái Jordi Alba bắt volley từ ngoài vòng cấm đưa bóng chạm chân Zakaria đổi hướng làm bó tay thủ môn Sommer.
Có được bàn mở tỷ số, Tây Ban Nha chơi bóng thoải mái và nắm giữ thế trận. Tuy nhiên, những cơ hội mà các học trò của HLV Luis Enrique tạo ra đều không thể tận dụng được.
Trong khi đó, Thụy Sĩ vẫn chung thành với lối chơi phòng ngự chặt và phản công sắc nét giống như trận đấu gặp tuyển Pháp ở vòng 1/8. Đến phút 68, các cầu thủ Thụy Sỹ đã có được bàn gỡ hòa. Từ đường căng ngang chính xác của Freuler, đội trưởng Shaqiri có pha dứt điểm nhanh đánh bại thủ môn Simon.
Thụy Sĩ sau đó còn rơi vào tình thế bất lợi khi Freuler phải nhận thẻ đỏ ở phút 76. Tuy nhiên, hàng thủ của họ đã chơi rất tốt khiến Tây Ban Nha phải bước vào hiệp phụ. Trong quãng thời gian này, áp lực mà Tây Ban Nha tạo ra là rất lớn nhưng thủ môn Sommer của Thụy Sĩ thi đấu rất xuất sắc cản phá hàng loạt cơ hội ghi bàn của Tây Ban Nha, qua đó giúp đội nhà đứng vững đến hết hiệp phụ thứ 2.
Tuy nhiên, trong loạt "đấu súng" cân não, may mắn một lần nữa không đến với thầy trò HLV Vladimir Petkovic như ở vòng 1/8 và họ đánh chấp nhận thua với tỷ số 2 - 3 sau loạt đá luân lưu 11m.
Ở trận tứ kết diễn ra sau đó, Italy đã đánh bại đội bóng số 1 FIFA hiện nay là tuyển Bỉ với tỷ số 2 - 1.
Cũng giống như những trận đấu đã qua, trận đấu này, đội bóng Thiên thanh nhập cuộc đầy tự tin khi chủ động cầm bóng và tấn công dồn dập. Họ thậm chí sớm đưa bóng vào lưới đối phương nhưng không được công nhận do lỗi việt vị.
Trước sức ép mạnh mẽ đến từ các cầu thủ Italy, tuyển Bỉ lùi sâu về phòng ngự, nhưng họ chỉ giữ được thế trận đến phút 31. Sau tình huống phá bóng không tốt của hậu vệ bên phía Quỷ đỏ, Nicolo Barella có bóng rồi sau đó vượt qua vòng vây 3 cầu thủ Bỉ rồi tung cú sút chéo góc hạ gục thủ môn Courtois.
Có bàn thắng, các học trò của HLV Mancini càng chơi càng hay và luôn khiến hàng phòng ngự đối phương ở vào thế nguy hiểm. Phút 44, sau một pha đi bóng kỹ thuật từ ngoài vòng cấm, Insigne có pha cứa lòng hiểm hóc khiến thủ môn Courtois không thể cản phá, nâng tỷ số lên 2 - 0 cho Italy.
Đúng vào phút bù giờ của hiệp 1, tuyển Bỉ bất ngờ có bàn gỡ. Sau tình huống đột phá dũng mãnh bên cánh trái, Doku đã bị Di Lorenzo phạm lỗi trong vòng cấm và trọng tài cho tuyển Bỉ được hưởng quả phạt 11m. Trên chấm phạt đền, Lukaku đã đánh đánh bại thủ môn Donnarumma rút ngắn tỷ số 1 - 2.
Sang hiệp 2, các cầu thủ Italy vẫn là những người nắm giữ thế trận. Trong khi tuyển Bỉ vẫn chơi phòng ngự chặt chờ đợi cơ hội phản công. Lukaku là người có pha bỏ lỡ rất đáng tiếc khi trước mặt là khung thành trống nhưng cú chạm bóng của tiền đạo Inter Milan lại bị Spinazzola ngăn cản.
Trận đấu khép lại với tỷ số 2 - 1 nghiêng về Italy.
