As oitavas de final aconteceram em duas 'baterias', e foram de 13 de fevereiro a 13 de março.
O Bayern de Munique e o Paris Saint-Germain foram os primeiros a avançarem para as quartas de final. Os alemãs bateram a Lazio (derrota por 1 a 0 na ida, em jogo realizado na Itália, e vitória por 3 a 0 na Alemanha) e os franceses não tiveram problemas para despachar a Real Sociedad (2 a 0 na ida, 2 a 1 na volta).
Manchester City e Real Madrid também estão nas quartas. Atuais campeões, os ingleses passaram com facilidade pelo Copenhagen: vitória com placar agregado por 6 a 2, após repetir duas vezes o placar de 3 a 1. Já os espanhóis, recordistas em títulos da competição, passaram por dificuldades contra o RB Leipzig. Depois de vencer por 1 a 0 na Alemanha, o empate em 1 a 1 foi o suficiente para levar os merengues adiante.
Barcelona e Arsenal pasaram por realidades diferentes para conseguir a vaga nas quartas. O Barça conseguiu grande vitória por 3 a 1, com o apoio da sua torcida no Estádio Olimpico de Montjuïc, conseguindo a classificarção por 4 a 1, no agregado. O time inglês, por sua vez, marcou o único gol da partida gol no fina da primeira etapa, o que deixou o agregado empatado por 1 a 1, já que o Porto havia vencido em casa, por 1 a 0. Na prorrogação, a igualdade persistiu e a vaga foi decidida nos pênaltis. Os brasileiros Wendell e Galeno desperdiçaram suas cobranças, enquanto os batedores do Arsenal converteram todos os seus chutes e garantiram o time nas quartas da competição.
Borussia Dortmund e Atlético de Madrid foram as últimas equipes a se classificarem para as quartas de final da Liga dos Campeões. Em casa, o Borussia venceu por 2 a 0 e se garantiu na próxima fase com 3 a 1, no placar agregado. Já em Madrid, o Atlético de Madrid, comandado por Simeone, avançou na competição após partida emocionante contra a Inter, no jogo de volta das oitavas. A partida terminou empatada no agregado, por 2 a 2, e, somente nos pênaltis, o clube colchonero alcançou a classificação pelas mãos do goleiro Oblak, que defendeu duas cobranças.
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