Huitièmes de finale, Aller : 14-22 Février 2012
Olympique Lyonnais 1-0 APOEL FC
Bayer 04 Leverkusen 1-3 FC Barcelona
FC Zenit St Petersburg 3-2 SL Benfica
AC Milan 4-0 Arsenal FC
PFC CSKA Moskva 1-1 Real Madrid CF
SSC Napoli 3-1 Chelsea FC
Olympique de Marseille 1-0 FC Internazionale Milano
FC Basel 1893 1-0 FC Bayern München
Huitièmes de finale , Retour : 6-14 Mars 2012
SL Benfica 2-0 FC Zenit St Petersburg
Score cumulé: 4-3
Arsenal FC 3-0 AC Milan
Score cumulé: 3-4
APOEL FC 1-0 Olympique Lyonnais
Score cumulé: 1-1
APOEL l'emporte 4-3 aux tirs au but
FC Barcelona 7-1 Bayer 04 Leverkusen
Score cumulé: 10-2
FC Internazionale Milano 2-1 Olympique de Marseille
Score cumulé: 2-2
Marseille qualifié grâce aux buts marqués à l'extérieur
FC Bayern München 7-0 FC Basel 1893
Score cumulé: 7-1
Chelsea FC 4-1 SSC Napoli
Score cumulé: 5-4
Chelsea s'impose après prolongation
Real Madrid CF 4-1 PFC CSKA Moskva
Score cumulé: 5-2