Croatia dồn lên tấn công ngay sau tiếng còi khai cuộc nhằm phủ đầu đối thủ. Tuy nhiên, cơ hội nguy hiểm đầu tiên thuộc về Nhật Bản với tình huống đánh đầu đưa bóng chệch cột trong gang tấc của Shogo Taniguchi từ pha đá phạt góc của đồng đội.
Dù cầm bóng nhiều hơn, Croatia gặp nhiều khó khăn trong việc tiếp cận vòng cấm Nhật Bản. Cơ hội tốt nhất của đại diện châu Âu trong hiệp một đến từ sai lầm cá nhân của hậu vệ tuyển Nhật. Phút thứ 8, Tomiyasu mất bóng bên cánh trái để Ivan Perisic đoạt được, xâm nhập vòng cấm rồi tung cú sút căng ở góc hẹp Tottenham nhưng không thể đánh bại được thủ thành Gonda. Nỗ lực đá bồi sau đó của Kramaric cũng không thành công.
Trong khi đó, Nhật Bản cầm bóng ít nhưng những pha lên bóng của họ đều có chất lượng cao. Đoàn quân của HLV Hajime Moriyasu sử dụng nhiều tình huống tấn công biên, sau đó thực hiện các đường tạt bóng hoặc căng ngang tầm thấp vào trong cho tiền đạo dứt điểm. Sau một số cơ hội bị bỏ lỡ, Nhật Bản vượt lên dẫn trước ở phút 44. Xuất phát từ tình huống phạt góc bên phải, đội bóng áo xanh thực hiện một số đường chuyền phức tạp trước khi bóng được treo vào trong để đội trưởng Maya Yoshida kiến tạo cho Maeda dứt điểm cận thành tung lưới thủ môn Dominik Livakovic.
Đây mới là lần đầu tiên Nhật Bản mở tỷ số ở kỳ World Cup năm nay. Trước đó, trong cả ba trận đấu ở vòng bảng, họ đều bị thủng lưới trước. Những chiến binh Samurai xanh, hai lần lội ngược dòng để đánh bại Đức và Tây Ban Nha với cùng tỷ số 2-1. Trận còn lại, họ để thua Costa Rica với tỷ số 0-1.
Hiệp hai của trận đấu diễn ra hấp dẫn và cởi mở hơn. Croatia buộc phải đẩy cao đội hình nhằm tìm bàn quân bình tỷ số và họ làm được điều này ở phút 56. Từ cánh phải, trung vệ Lovren thực hiện đường chuyền chính xác vào vòng cấm để Ivan Perisic bật nhảy lắc đầu đưa bóng vào góc xa không cho thủ môn Gonda cơ hội cản phá.
Hai đội sau đó chơi "ăn miếng trả miếng" với những tình huống dứt điểm nguy hiểm về phía khung thành đối phương. Hai thủ môn Gonda và Livakovic liên tiếp có những pha cản phá xuất sắc cứu thua cho đội nhà. Tỷ số 1-1 được giữ nguyên cho tới khi trọng tài thổi còi kết thúc 90 phút thi đấu chính thức cộng thêm 4 phút bù giờ.
Bước sang hiệp phụ, hai đội chủ động chơi chắc chắn để giảm thiểu những sai sót. Cơ hội nguy hiểm nhất thuộc về Nhật Bản với cú đột phá từ sân nhà của Mitoma rồi tung cú dứt điểm trái phá nhưng không thắng được thủ thành Livakovic ở phút 105. Trận đấu phải kéo sang loạt luân lưu khi không có bàn thắng nào được ghi sau hai hiệp phụ.
Ở loạt 11m cân não, Croatia tỏ ra bãn lĩnh hơn và giành chiến thắng với tỷ số 3-1. Áp lực tâm lý khiến ba trong số 4 cầu thủ Nhật Bản đá hỏng gồm Minamino, Mitoma và đội trưởng Yoshida. Trong khi đó, Croatia chỉ có một cầu thủ thực hiện không thành công khi cú đá của Livaja đưa bóng đập trúng cột dọc.
Đây là lần thứ tư tuyển Nhật Bản thất bại ở vòng 1/8 World Cup. Trong khi đó, chiến thắng này giúp Croatia lọt vào tứ kết gặp đội thắng trong cặp đấu giữa Brazil và Hàn Quốc.