La fase a eliminazione diretta della UEFA Champions League 2019-2020 si è disputata tra il 18 febbraio 2020 e il 23 agosto 2020. Hanno partecipato a questa fase della competizione 16 club: le due semifinaliste vincenti si sono sfidate nella finale di Lisbona (Portogallo). Il 13 marzo 2020 sono state rinviate le partite previste per il 17-18 marzo seguente per la pandemia di COVID-19.

Date 
Tutti i sorteggi vengono effettuati nel quartier generale dell'UEFA a Nyon (Svizzera).

Formato 
Partecipano alla fase a eliminazione diretta i 16 club che si sono classificati al primo o al secondo posto nei rispettivi gruppi della fase a gironi della UEFA Champions League.

Ogni turno della fase a eliminazione diretta, eccetto la finale, viene disputato in gara doppia (andata e ritorno), in modo che ogni squadra possa giocare una gara in casa. Si qualifica al turno successivo la squadra che nel computo totale realizza più gol. Se il risultato complessivo è di parità, viene applicata la regola dei gol in trasferta, grazie alla quale si qualifica la squadra che ha realizzato più reti fuori casa. Se permane la parità anche in questo caso, si disputano due tempi supplementari della durata totale di 30 minuti. La regola dei gol in trasferta viene nuovamente applicata dopo i tempi supplementari (vale a dire che, se il punteggio cambia durante i tempi supplementari e il risultato complessivo tra andata e ritorno è ancora di parità, si qualifica al turno successivo la squadra ospite in virtù del maggior numero di gol realizzati in trasferta). Se non viene realizzata alcuna rete nei tempi supplementari, il passaggio del turno viene deciso dai tiri di rigore. Nella finale, giocata in gara secca, se al termine dei tempi regolamentari il punteggio è di parità, si procede con la disputa dei tempi supplementari seguiti, eventualmente, dai tiri di rigore.

Il meccanismo dei sorteggi per ogni turno è il seguente:
nel sorteggio per gli ottavi di finale, sono "teste di serie" le 8 squadre vincitrici dei gironi di UEFA Champions League, mentre non sono "teste di serie" le 8 seconde di ciascun gruppo. Ogni club della prima fascia ("teste di serie") viene sorteggiato con uno della seconda fascia ("non teste di serie") e ha il diritto di giocare in casa la gara di ritorno. Agli ottavi di finale non possono incontrarsi squadre provenienti dalla stessa federazione o dallo stesso girone di UEFA Champions League;
a partire dal sorteggio per i quarti di finale in poi, non vi è più alcuna restrizione e possono incontrarsi tra loro anche club della stessa federazione.

Squadre

Tabellone

Partite

Ottavi di finale

Sorteggio

Risultati

Andata

Ritorno

Quarti di finale 
In seguito all'emergenza dovuta alla pandemia di COVID-19, a causa dell'interruzione di tutte le attività sportive in Europa nella primavera del 2020, l'UEFA il 17 giugno ha deciso di modificare in corso la formula istituendo una Final Eight con ogni turno in gara secca dal 12 al 23 agosto 2020 a Lisbona, in Portogallo. , ,  e  si erano già qualificate prima dell'interruzione, mentre le restanti quattro partecipanti sono passate dal recupero delle gare di ritorno degli ottavi di finale il 7 e l'8 agosto.

Stadi

Risultati

Gara unica

Semifinali

Risultati

Gara unica

Finale

Note

Calcio nel 2019
Calcio nel 2020
UEFA Champions League 2019-2020