Bước vào trận cầu với Italia, Bỉ gây bất ngờ khi tiền vệ Kevin De Bruyne hoàn toàn khỏe mạnh và có tên trong đội hình xuất phát, còn Eden Hazard vắng mặt, đá thay anh cầu thủ 19 tuổi Jeremy Doku. Trong khi đó về phía Italia, Federico Chiesa sau khi sắm vai người hùng trước Áo đã được HLV Roberto Mancini tin tưởng trao cho suất đá chính. Ngoài ra, lão tướng Giorgio Chiellini cũng trở lại đá chính thay Francesco Acerbi.
Sau ít phút đầu để Bỉ chiếm ưu thế, Italia dần lấy lại thế trận và tạo ra sức ép lớn về phía cầu môn đối thủ. Phút 13, từ quả đá phạt của Lorenzo Insigne bên cánh phải, trung vệ Leonardo Bonucci băng vào dứt điểm nhạy cảm bằng... bụng đưa bóng vào lưới Bỉ. Dù vậy, sau khi nhận tín hiệu từ VAR, trọng tài xác định các cầu thủ Italia đã việt vị nên bàn thắng không được công nhận.
Bị ép sân, Bỉ không còn cách nào khác là phải chơi phòng ngự phản công và họ đã liên tiếp tạo ra sóng gió về phía cầu môn của Italia. Phút 22, De Bruyne sút xa bằng chân trái uy lực khiến thủ thành Donnarumma phải bay người hết cỡ cứu thua cho Italia. Chỉ 4 phút sau, Donnarumma một lần nữa thi đấu xuất thần giải nguy sau pha sửa lòng hiểm hóc của Romelu Lukaku từ đợt phản công thần tốc của Bỉ.
Sức ép của Italia ở quãng thời gian sau đó cuối cùng cũng được đền đáp bằng bàn thắng phá vỡ thế quân bình ở phút 31. Nhận đường chuyền của Marco Verratti, Nicolo Barella xoay sở khéo léo trong vòng cấm trước khi sút bóng chéo góc bằng chân phải tung lưới Bỉ đưa Italia vượt lên.
Pha lập công này giúp Italia hừng hực khí thế và vào phút 44, khoảnh khắc lóe sáng của Insigne đã giúp Italia có bàn nhân đôi cách biệt. Đón bóng chếch bên cánh trái, Insigne “nhảy múa” qua Youri Tielemans trước khi vẽ một đường cong tuyệt mỹ bằng chân phải hạ gục Thibaut Courtois.
Thế nhưng chỉ 1 phút sau, nỗ lực đi bóng tốt của Doku đã mang về cho Bỉ một quả 11 mét và trên chấm penalty, Lukaku đã không mắc sai lầm nào đánh bại Donnarumma rút ngắn tỷ số xuống còn 1-2 cho Bỉ.
Sang hiệp 2, Italia tiếp tục kiểm soát tuyến giữa song chính Bỉ lại là đội tuyển sở hữu cơ hội ngon ăn hơn. Phút 61, De Bruyne xâm nhập vòng cấm chếch bên cánh trái rồi chuyền dọn cỗ vào trong cho Lukaku. Thế nhưng, tiền đạo thuộc biên chế Inter Milan lại dứt điểm cồng kềnh ở cự ly chỉ chừng 5 mét khiến Bỉ ném đi tình huống ngàn vàng để có thể gỡ hòa.
Về cuối trận, Italia chủ động lùi sâu phòng ngự, nhường lại thế trận cho Bỉ nhằm bảo toàn thành quả mong manh. Phút 84, ngôi sao trẻ Doku khiến các fan Italia thót tim với pha đi bóng khó chịu trước khi sút như búa bổ từ ngoài vòng cấm vọt xà Azzurri đầy đáng tiếc.
Những phút còn lại diễn ra cực kỳ căng thẳng song Italia đã đứng vững trước sức ép lớn từ phía Bỉ. Chung cuộc, đoàn quân của Mancini vượt qua Bỉ 2-1 để xuất sắc đoạt vé vào vòng bán kết.
Đối thủ đang chờ đợi Italia ở vòng dành cho 4 đội mạnh nhất là Tây Ban Nha - đội đã đánh bại Thụy Sỹ ở trận tứ kết trước đó . Với Bỉ, đội tuyển số 1 thế giới một lần nữa lỡ hẹn với một danh hiệu lớn bất chấp sở hữu nhiều ngôi sao sáng giá được xem là thế hệ vàng.