A walesiek szerdán Lyonban a portugálokkal találkoznak az elődöntőben.
A nyolcaddöntőben a magyar csapatot búcsúztató belga válogatott védősorában Jason Denayer és Jordan Lukaku is kezdő volt - mindketten először játszottak a tornán -, mert Thomas Vermaelen eltiltás, Jan Vertonghen pedig sérülés miatt nem szerepelhetett. Yannick Carrasco pedig visszakerült a középpályára, Dries Mertens helyére.
Szakadó esőben indult a mérkőzés, amelyen a kezdés pillanatától nagy fölényben volt Belgium. Több ígéretes támadás után a hetedik percben alakította ki első ziccerét a világranglista második helyezettje: előbb Carrasco lövését Hennessey kapus védte bravúrral, majd Meunier közeli kísérletét blokkolták, végül Hazard próbálkozása szögletre pattant. A beívelés után a gólvonal előtt helyezkedő Romelu Lukaku lába előtt elsuhant a labda.
A walesieknek is voltak ígéretes akcióik, de az AS Romában játszó Radja Nainggolan emlékezetes bombagóljával a belgák szereztek vezetést. A 27. percben Neil Taylor lövését Courtois védte, majd egy szöglet után Williams egyenlített, sőt a 34. percben Gareth Bale kísérlete után is Courtois bravúrjára volt szükség.
Az első félidő második felében már a brit csapat játéka dominált, ezt támasztja alá az 57 százalékos labdabirtoklás és a 10 lövés, amelyből 6 eltalálta az ellenfél kapuját.
A szünet után Romelu Lukaku fejese szállt el a kapufa mellett, majd De Bruyne a keresztléc fölé, Eden Hazard pedig a hosszú oldali kapufa mellé lőtt. A belgák intenzív időszaka után Thomas Robson-Kanu bravúros egyéni megmozdulásával már a walesiek álltak jobban, a gólt követően azonban ismét Belgium vette át az irányítást, és újabb helyzeteket dolgozott ki. A 74. percben Fellaini fejelt a kapufa mellé, majd Witsel távoli kísérlete ment fölé.
A hajrában a belgák kétszer is büntetőt reklamáltak a játékvezetőnél, nagy helyzetet azonban nem tudtak kialakítani, a 86. percben aztán Vokes fejese döntötte el a meccset, amely az egyik legjobb volt eddig az Európa-bajnokságon.