El Atlético de Madrid comienza la defensa de su título enfrentándose en el Grupo B a Hapoel de Tel-Aviv, Viktoria Plzeň y Academia de Coimbra. Los dos primeros clasificados pasan a dieciseisavos de final. Las fechas y los emparejamientos son los siguientes:
Jornada 1. 20 septiembre 2012
19:00 Hapoel Tel-Aviv - Atlético de Madrid
19:00 Viktoria Plzeň - Académica
Jornada 2. 4 octubre 2012
21:05 Atlético de Madrid - Viktoria Plzeň
21:05 Académica - Hapoel Tel-Aviv
Jornada 3. 25 octubre 2012
21:05 Atlético de Madrid - Académica
21:05 Hapoel Tel-Aviv - Viktoria Plzeň
Jornada 4. 8 noviembre 2012
19:00 Academica - Atlético de Madrid
19:00 Viktoria Plzeň - Hapoel Tel-Aviv
Jornada 5. 22 noviembre 2012
21:05 Atlético de Madrid - Hapoel Tel-Aviv
21:05 Académica - Viktoria Plzeň
Jornada 6. 6 diciembre 2012
19:00 Viktoria Plzeň - Atlético de Madrid
19:00 Hapoel Tel-Aviv - Académica