Ở trận đấu được đánh giá là cân bằng và hấp dẫn nhất của vòng 1/8, HLV Mancini đón chào sự trở lại của đội trưởng Chiellini trong đội hình Italia. Trong khi đó, Bỉ lại không thể có sự phục vụ của Eden Hazard khi cầu thủ này không kịp bình phục chấn thương. HLV Martinez đã gây bất ngờ khi bố trí tài năng trẻ Doku đá thay Hazard, còn De Bruyne rất nỗ lực để có tên trong đội hình xuất phát.
Italia khởi đầu trận đấu tốt hơn khi chơi lấn lướt và tạo được nhiều cơ hội dứt điểm. Ngay phút 13, lưới của thủ môn Thibaut Courtois đã rung lên trong một tình huống Italia dàn xếp đá phạt. Leonardo Bonucci là người chạm bóng cuối cùng nhưng cả anh lẫn Giovanni Di Lorenzo đều việt vị rất rõ ràng nên bàn thắng không được công nhận.
Bỉ cũng nỗ lực tổ chức tấn công để gây sức ép cho đối phương nhưng không đạt được hiệu quả cao. Phút 22, De Bruyne đi bóng tự tin rồi đặt lòng hiểm hóc khiến thủ thành Gianluigi Donnarumma phải bay người hết cỡ để cứu thua. 3 phút sau, đến lượt Romelu Lukaku thử tài người gác đền của Azzurri với cú ra chân quyết đoán.
Phút 31, Italia có bàn thắng mở tỷ số. Sau khi cắt được pha phá bóng non của Jan Vertonghen, Verratti lập tức tung ra đường chuyền cho Barella. Tiền vệ này xử lý khéo léo giữa vòng vây của 3 cái bóng áo đỏ rồi tung ra cú dứt điểm đẳng cấp hạ gục nốt cả thủ môn Courtois.
Có bàn dẫn trước, Italia chơi hưng phấn hơn và đến phút 44, họ gia tăng cách biệt. Nhận bóng từ giữa sân, Insigne tự tin băng lên, nhẹ nhàng lừa bóng qua Tielemans trước khi tung ra cú cứa lòng đẳng cấp, vẽ nên đường cong hoàn hảo khiến Courtois bay người hết cỡ cũng chẳng thể chạm tay vào bóng.
Vào phút bù giờ của hiệp một, Bỉ tìm được bàn gỡ để nhen lên hy vọng. Doku khiến Di Lorenzo phải phạm lỗi trong vòng cấm và Lukaku sút phạt đền chính xác để ghi bàn thắng thứ 4 cho cá nhân anh tại giải lần này.
Sang hiệp hai, Bỉ rất nỗ lực tấn công với hy vọng gỡ hòa. Tuy nhiên, Italia đã phòng ngự thành công để giữ vững tỷ số 2-1. Vượt qua đội bóng đứng số 1 trên bảng xếp hạng FIFA, Italia lọt vào bán kết và đối thủ tiếp theo của họ là Tây Ban Nha.