Bị dẫn trước 2-1 ở trận lượt đi, các bàn thắng của Julian Brandt và Ian Maatsen đã giúp Dortmund dẫn trước 2-0 sau hiệp 1. HLV Diego Simeone của Atletico Madrid đã thực hiện 3 sự thay đổi người trong hiệp 1 và lập tức mang lại hiệu quả.
Mats Hummels của chủ nhà đá phản lưới trước khi cầu thủ người Argentina Angel Correa ghi bàn giúp Atletico Madrid gỡ hòa 2-2 ở nửa đầu hiệp 2. Nhưng những bàn thắng sau đó giúp Dortmund ngược dòng thành công khi Niclas Fuellkrug và Marcel Sabitzer lập công để đưa đội bóng thuộc Bundesliga ấn định chiến thắng 4-2.
Cựu vô địch Dortmund, đội đứng thứ 5 ở giải đấu hàng đầu nước Đức và đang chật vật giành quyền tham dự Champions League mùa tới, sẽ đối đầu với PSG để giành một suất vào trận chung kết tại Wembley vào ngày 1.6. Trong khi đó, Atletico Madrid đã phải dừng bước ở tứ kết Champions League lần thứ 3 sau 5 mùa giải.
Ở trận đấu trên, phấn khích bởi nhận được sự cổ vũ của 80.000 khán giả nhà, Dortmund đã thể hiện bộ mặt khác hẳn so với trận lượt đi ở thủ đô Tây Ban Nha giữa tuần trước. Dortmund vượt lên dẫn trước ở phút thứ 34 nhờ công của Brandt, trước khi Maatsen nhân đôi cách biệt 5 phút sau đó.
Với việc HLV Simeone nhận thấy cơ hội lọt vào vòng bán kết lần thứ 4 bắt đầu gặp khó khăn, nhà cầm quân người Argentina lập tức có quyết định rút chân sút Morata kém hiệu quả rời sân. Dù có 2 bàn thắng ở phút 49 và 64 để dẫn lại 4-3 sau 2 lượt trận, nhưng hàng thủ của Atletico Madrid đã không thể chịu được áp lực mà Dortmund tạo ra trước khi bị thủng lưới 2 lần ở phút 71 và 74.