Kedua tim pernah bertemu di perempat final musim 2013-2014, dimana saat itu Barcelona kalah agregat gol dari Atletico. Atletico terus melaju ke final, tapi dikalahkan Real Madrid. Leg pertama akan dimainkan di Nou Camp, sedangkan leg kedua berlangsung di Vicente Calderon.
Dalam hasil undian lainnya, Real Madrid akan menghadapi tim Jerman VfL Wolfsburg. Madrid melaju ke perempat final usai melewati AS Roma, sedangkan Wolfsburg menyingkirkan KAA Gent di babak 16 besar. Menilik performa Wolfsburg di Bundesliga, dimana saat ini mereka bertengger di papan tengah, langkah Madrid ke semifinal sangat terbuka.
Tim juara bertahan Bundesliga, Bayern Muenchen, akan menghadapi Benfica di perempat final. Muenchen melaju ke perempat final usai meraih kemenangan dramatis atas Juventus. Sedangkan Benfica menundukkan Zenit St Petersburg.
Satu undian lagi mempertemukan Paris Saint-Germain dengan Manchester City. PSG tengah dalam semangat tinggi setelah memastikan gelar juara Ligue 1 musim ini. Sedangkan City fokus pada Liga Champions karena sulit mengejar gelar juara Liga Inggris musim ini. City musim ini telah meraih gelar juara Piala Liga Inggris.