El Atlético de Madrid finalizó como segundo de su grupo y conocerá su rival el próximo 19 de diciembre a partir de las 12:00 en Nyon, Suiza. El sorteo enfrentará a los primeros de grupo con los segundos y estará condicionado a que no pueden enfrentarse equipos de un mismo país ni pueden enfrentarse equipos que pertenecían al mismo grupo en la fase de liguilla. Los equipos del Bombo 1 disputarán el partido de vuelta en su estadio.
Bombo 1 Roma, Panathinaikos, Barcelona, Liverpool, Manchester United, Bayern, Oporto y Juventus.
Bombo 2 Chelsea, Inter de Milán, Sporting de Lisboa, Atlético de Madrid, Villarreal , Olympique de Lyon, Arsenal y Real Madrid.
El rival del Atlético de Madrid será uno de estos equipos: Roma, Panathinaikos, Manchester United, Oporto, Bayern o Juventus.
Las eliminatorias se disputarán el 24 y 25 de febrero (ida) y el 10 y 11 de marzo (vuelta).