Đối đầu với tuyển Bỉ - đối thủ được đánh giá mạnh hơn rất nhiều, Nhật Bản bất ngờ nhập cuộc tốt hơn. Ngay phút đầu tiên Kagawa đe doạ khung thành của thủ môn Courtois với cú sút rất căng nhưng bóng đi chệch cột. Sau khoảng 15 phút bị lẫn lướt, Bỉ lấy lại thế trận khiến Nhật Bản phải lui về phòng ngự nhiều lớp. Các chân sút của "Quỷ đỏ" liên tục gây sức ép, bắn phá về phía khung thành thủ môn Kawashima. Theo thống kê, Bỉ có tới 10 cú dứt điểm trong hiệp một nhưng hàng thủ của Nhật Bản vẫn đứng vững để giữ sạch lưới.
Sang hiệp hai, Nhật Bản tiếp tục lựa chọn lối chơi đánh phủ đầu gây bất ngờ cho đối phương. Đại diện châu Á có bàn vượt lên dẫn trước ở phút 48. Từ đường chọc khe của Shibasaki, Haraguchi băng xuống dứt điểm chéo góc trong vòng cấm làm bó tay thủ thành Courtois. Ngay sau đó, tuyển Bỉ có cơ hội gỡ hoà nhưng cú sút của Hazard đưa bóng dội trúng cột dọc bật ra.
Trong khi các CĐV Bỉ còn chưa hết nuối tiếc về tình huống bỏ lỡ của Hazard, Nhật Bản tiếp tục có bàn thắng thứ hai. Phút 52, nhận đường chuyền của Kagawa, Inui tung cú cứa lòng hiểm hóc từ khoảng cách hơn 20m khiến Courtois bay người trong vô vọng.
Tuyển Bỉ sau đó liên tục có những sự thay đổi người và vùng lên mạnh mẽ nhằm tìm kiếm bàn gỡ. Phút 69, Bỉ rút ngắn tỷ số xuống còn 1-2. Từ pha phá bóng thiếu quyết đoán của hậu vệ Nhật Bản, Vertonghen đánh đầu chuyền vào trong cho đồng đội nhưng bóng ngất ngờ rót thẳng vào góc xa làm bó tay thủ thành Kawashima. Sẵn đà hưng phấn, chỉ 5 phút sau, "Quỷ đỏ" đưa trận đấu về vạch xuất phát. Từ đường tạt bóng của Hazard bên cánh trái, Fellaini bật cao đánh đầu cận thành gỡ hoà 2-2.
Bị đánh mất lợi thế lớn chỉ trong ít phút, thay vì củng cố phòng ngự, Nhật Bản vẫn quyết định chơi đôi công để giải quyết trận đấu trong thời gian chính thức. Tuy nhiên, đội bóng châu Á phải nhận bàn thua ở những giây bù giờ cuối cùng từ một pha phản công nhanh của đối thủ. Kevin de Bruyne dốc bóng từ giữa sân và chuyền sang cánh phải cho Meunier thực hiện đường căng ngang vào trong. Lukaku không khống chế để dứt điểm mà nhấc chân tạo cơ hội cho Chadli ở tư thế thuận lợi hơn và cầu thủ này dễ dàng đệm bóng vào gôn trống ấn định chiến thắng nghẹt thở 3-2 cho tuyển Bỉ.
Với chiến thắng này, tuyển Bỉ gặp Brazil ở vòng tứ kết.
Đội hình thi đấu
Bỉ: Courtois; Alderweireld, Kompany, Vertonghen; Meunier, De Bruyne, Witsel, Carrasco (Chadli 65'); Mertens (Fellaini 65'), Lukaku, Hazard
Nhật Bản: Kawashima; H. Sakai, Yoshida, Shoji, Nagatomo; Hasebe, Shibasaki (Yamaguchi 81'); Haraguchi (Honda 81'), Kagawa, Inui; Osako