Matchwinner für Manchester United war Torjäger Edinson Cavani, der den Pausenrückstand mit einem Doppelpack zu einer 3:2-Führung drehte.
Die Platzherren waren zwar durch Bruno Fernandes (9.) in Führung gegangen, doch Rom konterte durch Lorenzo Pellegrini (15., Handelfmeter) und den früheren Bundesliga-Star Edin Dzeko (34.). Nach Cavanis Toren sorgten erneut Fernandes (71., Foulelfmeter), Paul Pogba (75.) und Mason Greenwood (86.) für das beruhigende Polster der Red Devils für das Rückspiel.
Arsenal verspielte eine gute Ausgangsposition für das Rückspiel bereits vor der Pause. Durch Manuel Trigueros (5.) und Raul Albiol (29.) verschafften sich die spanischen Gastgeber einen wichtigen Vorteil für den zweiten Vergleich. Nicolas Pepe (73.) hielt Lenos Mannschaft durch den Anschlusstreffer per strittigem Foulelfmeter aber im Rennen um die Teilnahme am Finale am 26. Mai in Danzig.
Beide Mannschaften beendeten das Spiel in Unterzahl. Beim Stand von 0:2 sah Arsenals Dani Ceballos Gelb-Rot (57.), in der Schlussphase erwischte es Etienne Capoue von Villarreal (80.).
Die Bundesliga-Teilnehmer Bayer Leverkusen und TSG Hoffenheim sind schon seit dem Achtelfinale nur noch Zuschauer. Beide Klubs scheiterten zu Beginn der K.o.-Phase in der Runde der letzten 32.