Đúng như dự báo, trận đấu diễn ra chặt chẽ ngay sau tiếng còi khai cuộc bởi cả hai đội đều không dám mạo hiểm. Trong thế trận giằng co, Atletico bất ngờ có tạo được cơ hội vô cùng nguy hiểm ở phút thứ 4, khi Koke dứt điểm táo bạo bên cánh trái, bóng đi cầu âu qua tầm với của thủ thành Schwarzer, nhưng lại đập xà ngang. 

Thế trận tiếp tục diễn ra rất chắc chắn và căng thẳng. Tuy nhiên, Atletico chơi tích cực hơn khi vẫn dâng cao đội hình khi có cơ hội tấn công. Vì vậy, họ tạo được nhiều pha vây hãm khung thành hơn, song những Diego Costa hay Koke đều không xuyên phá được hàng thủ dày đặc Chelsea.

Dẫu vậy, Chelsea lại là đội vượt lên dẫn trước. Azpilicueta xuất hiện đón đường bóng bật ra từ một pha đột phá của Willian bên cánh phải, trước khi căng ngang cho Fernando Torres đệm bóng rất căng ghi bàn.

Atletico đã được thử lửa rất nhiều ở mùa này. Họ đã từng vượt qua rất nhiều khó khăn. Chính vì vậy, thầy trò HLV Simeone không hề nao núng. Họ vẫn bình tĩnh thi đấu, dần đẩy cao đội hình. Ngay trước khi hiệp 1 kết thúc, CLB đang dẫn đầu La Liga đã có bàn gỡ hòa 1-1. Tiago bấm bóng đầy cảm giác cho Juanfran băng xuống bên hành lang phải, rồi chuyền vào cho Adrian đệm bóng chính xác. 

Tưởng như Atletico sẽ co về phòng ngự ở hiệp 2, khi mà tỷ số 1-1 sẽ giúp họ đi tiếp. Tuy nhiên, HLV Simeone rất cao tay. Ông chỉ đạo học trò dâng cao đội hình, chơi pressing toàn sân, nhằm không cho Chelsea kiểm soát bóng. Để rồi, họ lại chính là đội chiếm lĩnh thế trận và dồn ép đội chủ nhà. 

Với thế trận áp đảo, Atletico được hưởng quả phạt penalty ở phút 59, sau khi Eto'o phạm lỗi với Costa trong vòng cấm. Chính tiền đạo gốc Brazil đã thành công trên chấm 11m với cú sút tung nóc lưới rất quyết đoán.

Đến lúc này, Chelsea mới dốc toàn lực tấn công. Nhưng Atletico lại là một siêu chuyên gia trong khả năng chống sức ép. Chelsea không thể có được bàn rút ngắn tỷ số, dù David Luiz đã từng đánh đầu dội xà ngang ở phút 65. Do quá nôn nóng lên tấn công, họ còn để lộ quá nhiều khoảng trống ở hàng thủ. Với một CLB giỏi tận dụng thời cơ như Atletico, đương nhiên không bỏ qua cơ hội kết liễu đối thủ. Bàn thắng thứ 3 của Rojiblancos đến ở phút 72. Hậu vệ phải Juanfran lại dâng rất cao để đón đường treo bóng, rồi căng ra cho Arda Turan lập công với 2 cú dứt điểm liên tiếp.

Đến lúc này, Atletico mới chủ động rút quân. Với khả năng phòng ngự áp sát và kín kẽ, họ đã không khó khiến Chelsea bất lực và bảo toàn chiến thắng 3-1, để giành vé vào chung kết một cách rất xứng đáng.

Vào 1h45 ngày 25/5, tại Lisbon, trận chung kết Champions League 2013/14 sẽ diễn ra giữa hai đội bóng cùng thành phố là Atletico Madrid và Real Madrid. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử giải đấu này, hai đội bóng cùng 1 thành phố góp mặt ở trận đấu cuối cùng. 

Chelsea: Schwarzer; Ivanovic, Cahill, Terry, Cole (Eto'o, 54'); Azpilicueta, Luiz, Ramires, Willian (Schuerrle, 77'), Hazard; Torres (Demba Ba, 67')

Atletico: Courtois; Juanfran, Miranda, Godin, Filipe; Turan (C.Rodriguez, 84'), M. Suarez, Tiago, Koke; Adrian (Raul Garcia, 66'), Diego Costa (Sosa, 76').