Valverde avait laissé Messi, Piqué et Sergi Roberto à Barcelone, ainsi que Suárez, de Jong et Busquets sur le banc. Avec une défense à cinq et une équipe remaniée, c'est un Barça rajeuni qui se présentait sur la pelouse du Giuseppe Meazza.
Mais le Barça s'est montré entreprenant dès le coup d'envoi. Totalement libéré, les Catalans ont par séquence retrouvé un très beau jeu de passes, notamment entre Rakitic, Griezmann et Carles Aleñá. Mais c'est finalement sur une passe verticale dans la surface de réparation que les Blaugranas sont parvenus à prendre l'avantage.
Arturo Vidal a reçu la sphère dans les 16 mètres intéristes, Godín a touché le ballon pour le récupérer mais ce dernier a filé dans les pieds de Carles Pérez qui, du pied gauche, est venu tromper Samir Handanovic (23ème).
L'Inter devait réagir. Les occasions sont venues, notamment par l'intermédiaire de Lukaku ou encore de Biraghi mais Neto, qui jouait son premier match officiel avec le Barça, s'est interposé.
Le Brésilien n'a finalement rien pu faire avant la pause sur frappe déviée du Belge, qui redonnait de l'espoir à l'Inter d'Antonio Conte (44ème). Avec ce match nul et le nul dans l'autre match entre Dortmund et le Slavia Prague, ce but était synonyme de qualification.
Sauf qu'au retour des vesitaires, Dortmund a pris l'avantage et l'Inter jouait de malchance. Lautaro se voyait refuser deux buts pour un hors-jeu de l'Argentin, et un autre de Romelu Lukaku en fin de match.
Valverde avait décidé de faire entrer Luis Suárez et Frenkie de Jong à l'heure de jeu, mais c'est finalement Ansu Fati qui a fait la différence en fin de match. Le jeune joueur du Barça a joué un une-deux avec l'Uruguayen avant de parfaitement croiser sa frappe pour battre Handanovic (87ème). Avec ce but, Ansu Fati entre dans l'histoire de la Ligue des Champions, puisqu'il devient le plus jeune buteur de la C1, à 17 ans et 40 jours.
Par la même occasion, il élimine définitivement l'Inter de Conte, qui avait besoin d'une victoire pour se qualifier. Le Barça finit premier de son groupe F avec 14 points, alors que le Borussia Dortmund se qualifie à la deuxième place avec 10 points.