Bước vào trận lượt về, cả hai đội bóng đều gần như giữ nguyên đội hình xuất phát trên sân Stamford Bridge. Chỉ có 1 sự thay đổi duy nhất ở mỗi câu lạc bộ. Bên phía Barcelona, Ousmane Dembele đá chính bên cánh phải thay cho Paulinho. Trong khi với Chelsea, Olivier Giroud được sử dụng trong vài trò tiền đạo cắm, đẩy Eden Hazard lùi lại phía sau.

Ngay sau tiếng còi khai cuộc, Barca nhanh chóng thể hiện ưu thế sân nhà trong trận lượt về bằng bàn mở tỷ số từ rất sớm. Khi đồng hồ mới điểm sang giây thứ 128, từ một pha tấn công bên phải vòng cấm, Lionel Messi đưa bóng vào khung thành bằng cú sút ''xâu kim'' thủ môn Thibaut Courtois từ góc hẹp bên phía phải khung thành.

Nhận bàn thua chóng vánh, Chelsea buộc phải dồn lên tấn công tìm kiếm bàn gỡ hòa khiến trận đấu diễn ra sôi nổi. Tuy nhiên, khi chưa thể xuyên thủng mảnh lưới Barca, Chelsea tiếp tục nhận bàn thua thứ 2. Messi cướp bóng trong chân Fabregas, anh bắt tốc độ tiếp tục vượt qua Azpilicueta và Christensen trước khi tung đường chuyền dọn cỗ cho Ousmane Dembele. Tiền đạo người Pháp ngắm nghía rất lâu và tung ra cú sút quyết đoán nâng tỉ số lên 2-0.

Bị dồn vào thế không còn gì để mất, Chelsea đẩy cao đội hình tấn công. Khoảng thời gian nửa cuối hiệp một chứng kiến đội khách có không ít cơ hội rút ngắn tỷ số. Phút 37, nếu thủ môn Ter Stegen không đẩy được cú sút chéo góc của Marcos Alonso, cách biệt có thể chỉ còn một bàn. Một phút sau đó, N'golo Kante cũng khiến cổ động viên Barca giật mình khi tung cú sút đưa bóng đi chệch cột. Phút cuối hiệp một, pha sút phạt trực tiếp của Alonso đưa bóng khẽ chạm cột dọc rồi văng ra ngoài.

Tấn công nhiều không ghi bàn, Chelsea "sập bẫy" của Barca ở phút 63. Trong một tình huống phản công nhanh, Luis Suarez chuyền bóng cho Messi trước khi số 10 Barca đẩy bóng thông minh loại bỏ tất cả các cầu thủ Chelsea. Cuối cùng, anh lạnh lùng "xỏ kim" Courtois lần thứ 2 trong trận đấu, đưa đội chủ nhà vươn lên dẫn 3-0, một tỉ số quá an toàn và dường như thế trận đã an bài.

Không có nhiều bất ngờ trong những phút còn lại, Barcelona giành chiến thắng chung cuộc với tỉ số 2-0 qua đó trở thành đội bóng cuối cùng góp mặt tại vòng tứ kết. Về phần Chelsea, giờ đây họ sẽ phải nỗ lực hết sức cho cuộc đua top 4 Premier League nếu muốn góp mặt tại Champions League 2018/19.