十六强淘汰赛的第一场交锋在瑞士和波兰之间进行，库巴的进球为波兰先拔头筹，沙奇里的惊天倒钩使得双方在常规时间打成平手。加时赛互交白卷后，波兰在点球大战里最终击败了瑞士。
威尔士与北爱尔兰的比赛场面平庸，凭借贝尔制造的乌龙球，威尔士在这场沉闷的大战中成为胜者。葡萄牙的晋级多少显得有些幸运，在与克罗地亚的交锋中，6-17的射门次数使得葡萄牙全场陷入被动。
克罗地亚显然是控制局面更为有序的一方，强大的中场实力让葡萄牙的中前场衔接直接黯然失色。不过，足球比赛从来都不是以场面优劣定胜负的游戏，在常规时间0-0艰难逼平克罗地亚后，葡萄牙在加时赛终于迎来了破敌之机。比赛第117分钟，葡萄牙当家球星C罗接夸雷斯马助攻打入比赛唯一进球，而在取得了这场比赛胜利之后，葡萄牙全队的士气也开始上升。
法国与爱尔兰对决的结果在人们意料之中，格雷兹曼在58-61分钟内的梅开二度帮助法国以2-1取得胜利。即便失败，但是爱尔兰的顽强赢得了所有人的敬意，在开场后118秒赢得点球并取得领先的爱尔兰也在比赛中让强大的法国队吃到了不少苦头。
德国干净利落的击败了斯洛伐克，全场60.8%的控球率以及21次射门的数据彰显了德国的统治力，博阿滕、戈麦斯、德拉克斯勒三人的进球帮助德国以3-0斩杀对手，纵观全场比赛，德国本有机会取得更多的进球。同样强大的比利时干净利落的以4-0横扫匈牙利，而在进入八强之后，欧洲红魔也将与贝尔领军的威尔士。
意大利和西班牙的比赛堪称本届杯赛的名局，孔蒂继续演绎着战术大师的风范，他恰到好处的战术构架和临场用兵使得意大利在顶住西班牙的进攻后找到了对手命门并最终以2-0击败强敌。
十六强战最大的冷门出自冰岛与英格兰一战，当悍勇的冰岛人应战攻防转换速率极快的英格兰时，这个看似并不强大的球队再次展现出了三军用命的态势。在鲁尼为英格兰打入一球后，冰岛并没有慌乱，当西古德森和西博尔松相继进球之后，冰岛在比赛第18分钟便实现了比分反超。
反超之后的冰岛利用强横的身体对抗和紧收防守应对着英格兰的每一次攻击，而在勇气与决心的作用下，冰岛最终战胜强敌成功进军八强。
八强战中，冰岛遇到了另一支强队法国，虽然这次他们以2-5输掉了比赛，但是比赛中冰岛球员展现出的敢打敢拼的作风也让所有观者肃然起敬。
冰岛倒在了八强战中，另一支黑马威尔士却继续创造着神奇，在与比利时的对抗中，威尔士敞开阵仗与强敌大打对攻，欧洲红龙也凭借频繁的纵向冲击让群星云集的比利时黯然失色。
莱万与C罗的交锋是波兰和葡萄牙一役的最大看点，比赛第24分钟，莱万先声夺人为波兰取得领先，9分钟之后，葡萄牙小将桑谢斯则将比分扳平。下半场比赛逐渐找到状态的葡萄牙队占据了场上优势，虽然没有取得进球，但是葡萄牙中前场球员的多次攻击尝试让波兰禁区内风声鹤唳。进入点球大战后，葡萄牙五名主罚球员全部命中，而波兰方面则因库巴罚失点球而黯然出局。
八强战中最扣人心弦的比赛是意大利与德国的交锋，比赛中，德国的攻势非常猛烈，不过意大利除去强悍的后卫之外，一代门神布冯的一夫当关则让德国众将只能望而兴叹。在120分钟战成1-1平之后，双方只能走上十二码线决定命运。
意德的点球大战无疑是一场大戏，双方在互射9轮之后才分出了高下，虽然门神布冯在点球大战中依然有着出色表现，但是无奈意大利的罚球队员们表现欠佳，在达米安的点球被诺伊尔扑出、赫克托罚球命中后，意大利也只能抱憾出局。
威尔士、葡萄牙、法国、德国成为2016年欧洲杯的四强球队，而在随后的比赛中，这四支球队也将为欧洲之巅的荣誉而展开一番争夺，相关故事我们在一下章继续讲述。
